構造実験

Structural Experiment

9971372

71SMEXP342

涌井　栄治、永野　正行、宮津　裕次、劉　虹、髙橋　祐貴、衣笠　秀行

Hideyuki Kinugasa, Masayuki Nagano, Yuji Miyazu, Eiji Wakui, Liu Hong, Yuki Takahashi

2024年度後期

2023 Second Semester

水曜3限、水曜4限、水曜5限

Wednesday 3-5 period

創域理工学部　建築学科

Department of Architecture, Faculty of Science and Technology

2.0単位

実験

Experiment

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

構造実験の主な目的は机上で学んだ構造に関する知識を実験で確かめることおよび、実験を通して問題を解決をする方法を習得をすることである。「構造実験」では、実験方法の習得，外乱を受けた構造物及び地盤の振動特性，地震時の構造物の破壊性状等の観察・分析を行う。このため履修者を２班に分け，各班が順次，部材破壊実験，振動実験を行う。

振動実験，部材の曲げせん断実験等に主体的に取り組むことよって，これまでに学んだ建築構造に関する理論を実践的に習得する。

振動実験では，建物模型を用いた振動実験を行うことで振動の基礎を学び，併せて免震効果と制振効果および液状化現象を実証的に捉える。部材曲げせん断実験では，木，鋼，RCの3種類の構造の梁に対して３点載荷の曲げせん断加力を行い各構造部材の力学性能を理解する。これまでの構造関連の講義で得た知識を活用し，構造物及び地盤の振動特性および部材の力学特性を実験を通して修得する。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

「建築振動学」「構造設計法演習」を同時に履修することが望ましい。

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毎回の講義の最後に授業の要点を述べ講義内容の整理を行う。次回までに講義内容の要点に関するまとめや復習を行い、理解を深めることが重要である。

実験・実習レポート，実験・実習態度，出席状況。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

これまでの講義で使用した鉄筋コンクリート構造や鉄骨構造などの構造関係の教科書。

目的：振動実験，部材実験等に主体的に取り組むことよって，これまでに学んだ建築構造に関する理論を実践的に習得する。振動実験では，建物模型を用いた振動実験を行うことで振動の基礎を学び，併せて免震効果と制振効果を実証的に捉える。部材実験では，木，鋼，RCの3種類の梁に対して３点載荷の曲げせん断試験を行う。これまでの構造関連の講義で得た知識を活用し，試験体を設計するとともに，その力学的特性を実験によって把握する。

[1]ガイダンス
ガイダンスで各種実験・実習についての概要の説明を受ける。実験計画，実習方法や模型実験における相似則を習得し，実験・実習における心構えや服装等の安全に関する注意事項を理解する。

[2]部材曲げせん断実験　−講義および試験体の設計−
　部材曲げせん断実験を実施するにあたり必要となる理論、設計式を習得し、実験に用いる試験体の設計を行う。

[3]実験用の鉄筋コンクリート梁試験体作製
　鉄筋コンクリート梁構造実験のための、コンクリート・型枠・配筋加工、ひずみゲージの貼り付けや変位計の取り付けなどの実験準備を行う。

[4]実験用の鉄骨梁試験体の準備
　鉄骨構造梁実験のための、ひずみゲージの貼り付けや変位計の取り付けなどの実験準備を行う。

[5実験用の木造梁試験体の準備
　木質構造梁実験のための、ひずみゲージの貼り付けや変位計の取り付けなどの実験準備を行う。

[6]Ｈ型鋼梁部材の曲げせん断載荷実験および、木構造部材の曲げ載荷実験
　鉄骨梁試験体に対して３点載荷の加力試験を行い、歪みゲージ、変位計、載荷装置の扱い方等の実験方法を習得する。さらに、荷重変形関係を計測しながら、曲げ降伏や局部座屈など、終局時における鉄骨構造の典型的な破壊挙動を観察する。
　木質構造梁試験体に対して３点載荷の加力試験を行い、荷重変形関係や各部のひずみ挙動を計測しながら、めり込み破壊や繊維破断などの、木質構造の終局時における典型的な破壊挙動を観察する。

[7]鉄筋コンクリート構造部材の曲げ載荷実験
鉄筋コンクリート梁試験体に対して３点載荷の加力試験を行い、荷重変形関係や各部のひずみ挙動を計測しながら、ひび割れ、曲げ降伏およびせん断破壊などの終局時における鉄筋コンクリリート構造の典型的な破壊挙動を観察する。

[8]実験データの整理と分析・レポートの作成
　２週に渡って行った鉄筋コンクリート構造・鉄骨構造・木質構造梁部材の実験から得られた変形性状や破壊性状、また、ひずみゲージ等の計測データの整理・分析を行い、レポートの作成を行う。

[9]関連施設見学
振動実験，部材の曲げ実験等に関連する施設を見学することにより，構造系講義の理解を深める。

[10]振動実験−講義−
振動実験に先立ち実施される講義を通じ，建築振動論に関する基礎的な理論，現象を習得し，実験から得られる結果の理解を深める。

[11]振動実験−実験の準備−
振動実験の準備として，建物１層模型を製作する。質量を計り，荷重−変形曲線を描きばね定数を測定する。

[12]振動実験−自由振動−
建物模型の自由振動を測定し，建物の固有周期，減衰定数を求められるようにする。

[13]振動実験−加振実験−
建物模型を振動台の上に据え付け，加振により建物の動的挙動を観察する。

[14]振動実験−人力加振実験−
実際の建物で複数人で人力加振を行い，実建物の固有周期，減衰定数を求められるようにする。

[15] 振動実験−測定結果の検討・レポート作成−
実測結果を整理し，レポートを作成する。建物の質量，ばね定数、減衰定数より共振曲線を求め，実測結果と比較することにより，外乱に対する建物の動的特性を習得する。

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