國立中興大學教學大綱

課程名稱	(中) 空間結構設計(6748)
	(Eng.) Design of Spatial Structures
開課單位	土木系
課程類別	選修			學分	3	授課教師	姜毓洲
選課單位	土木系 / 碩士班			授課使用語言	中/英文	英文/EMI	N	開課學期	1122
課程簡述	本課程介紹空間結構（例如拱橋、吊橋、薄殼、桁架）的特性與設計方法，並整合相關的幾何分析與資料處理。 This course introduces design methods for spatial structures, e.g. arch bridges, suspension bridges, shell structures, and truss roofs. The course starts with designing a funicular (bending-moment-free) equilibrium state, then proceeds to geometry analyses and processing.
先修課程名稱								課程含自主學習	Y

課程與核心能力關聯配比(%)			課程目標之教學方法與評量方法
課程目標	核心能力	配比(%)	教學方法	評量方法
使學生： 1. 瞭解空間結構的特色與優勢、 2. 能夠以數值方法設計無彎矩結構、 3. 輸出所得幾何結果、 4. 經歷團隊合作的設計工作。 This course aims to let students: 1. acknowledge the features and benefits of spatial structures, 2. be able to design funicular structures with digital tools, 3. export the resulting geometries, and 4. experience the design process with teammates.			專題探討/製作 習作 講授	書面報告 口頭報告 作業 測驗 實作
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共18週)
週次 授課內容 第1週 課程簡介 Introduction 設計策略及方法 Design strategy and methods 第2週 簡易結構矩陣分析 Simplified matrix analysis 第3週 和平紀念日 Peace Memorial Day 第4週 數值幾何交換格式：.obj Numerical geometry format——.obj 第5週 方法1: dynamic relaxation 第6週 方法2: force density method 第7週 方法3: thrust network analysis 第8週 期中報告 Mid-term presentation 第9週 自造工坊簡介 Introduction to the Maker Studio 第10週 微分幾何簡介 Introduction to differential geometry 曲面參數化 Surfaces parametrization 第11週 應力張量 Stress tensor 曲面曲率 Curvatures of surfaces 第12週 離散微分幾何 Discrete differential geometry 第13週 Airy 應力函數與離散化 Polyhedral Airy stress function 第14週 曲面與薄殼找形 Curved surfaces and membrane shells 第15週 期末專案討論 Discussions on final projects 第16週 期末專案討論 Discussions on final projects 小考2 Quiz-2 第17週 期末報告 Final presentation 第18週 研究前沿展望 Frontier of current studies
學習評量方式
小考(10%) 期中+期末報告(30+35%) 課堂參與表現(15%) 其他相關傑出表現加分(+5%)
教科書＆參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
參考書目 Architectural Geometry, H. Pottmann et. al., Bentley Institute Press. Shell Structures for Architecture: Form Finding and Optimization, S. Adriaenssens et. al., Routledge. Building: 3,000 Years of Design, Engineering and Construction. B. Addis, Phaidon.
課程教材（教師個人網址請列在本校內之網址）
iLearning
課程輔導時間
週一 Monday 10:00-11:30
聯合國全球永續發展目標
08.就業與經濟成長   09.工業、創新基礎建設   11.永續城市 提供體驗課程：N

請尊重智慧財產權及性別平等意識，不得非法影印他人著作。
更新日期 西元年/月/日：2024/02/19 23:19:06	列印日期 西元年/月/日：2024 / 5 / 03
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