GATE土木工学シラバス

件名コード：CE

コース構成

セクション/ユニット	トピック
Section A	Engineering Mathematics
ユニット1	線形代数
ユニット2	微積分
ユニット3	常微分方程式（ODE）
ユニット4	偏微分方程式（PDE）
ユニット5	確率と統計
ユニット6	数値解法
Section B	Structural Engineering
ユニット1	工学力学
ユニット2	固体力学
ユニット3	構造解析
ユニット4	建設資材と管理
ユニット5	コンクリート構造物
ユニット6	鉄骨構造
Section C	Geotechnical Engineering
ユニット1	土質力学
ユニット2	基礎工学
Section D	Water Resources Engineering
ユニット1	流体力学
ユニット2	油圧
ユニット3	水文学
ユニット4	灌漑
Section E	Environmental Engineering
ユニット1	水と廃水
ユニット2	大気汚染
ユニット3	都市固形廃棄物
ユニット4	騒音公害
Section F	Transportation Engineering
ユニット1	交通インフラ
ユニット2	高速道路の舗装
ユニット3	交通工学
Section G	Geomatics Engineering

コースシラバス

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• 行列代数
• 線形方程式のシステム
• 固有値と固有ベクトル

Unit 2: Calculus

• 単一変数の機能
• 制限、継続性、差別化
• 平均値の定理
• 極大値と極小値
• テイラーとマクラウリン級数
• 確定積分と不定積分の評価
• 面積と体積を得るための定積分の適用
• 偏微分
• 全微分
• Gradient
• 発散とカール
• ベクトルアイデンティティ
• 方向微分
• Line
• 表面積分と体積積分
• Stokes
• ガウスとグリーンの定理

Unit 3: Ordinary Differential Equation (ODE)

• 一次（線形および非線形）方程式
• 一定の係数を持つ高次線形方程式
• オイラー-コーシー方程式
• ラプラス変換と線形ODEの解決におけるその応用
• 初期値と境界値の問題

Unit 4: Partial Differential Equation (PDE)

• フーリエ級数

• 変数分離

• 一次元拡散方程式の解

• 一次および二次の1次元波動方程式と2次元ラプラス方程式。

Unit 5: Probability and Statistics

• 確率とサンプリング定理の定義
• 条件付き確率
• 離散確率変数
• ポアソン分布と二項分布
• 連続確率変数
• 正規分布と指数分布
• 記述統計-平均、中央値、最頻値、標準偏差
• 仮説検定

Unit 6: Numerical Methods

• 正確さと精度; エラー分析
• 線形および非線形代数方程式の数値解法
• 最小二乗近似
• ニュートンとラグランジュの多項式
• 数値微分
• 台形公式とシンプソンの法則による統合
• 一階微分方程式のシングルステップおよびマルチステップの方法

Section B: Structural Engineering

Unit 1: Engineering Mechanics

• 力のシステム、自由体図、平衡方程式
• 構造物の内力
• 摩擦とその応用
• 点質量と剛体の運動学
• 重心
• オイラーの運動方程式
• Impulse-momentum
• エネルギー法
• 仮想仕事の原理

Unit 2: Solid Mechanics

• 静的に決定された梁の曲げモーメントとせん断力
• 単純な応力とひずみの関係
• 失敗の理論
• 単純な曲げ理論、曲げおよびせん断応力、せん断中心
• 均一なねじり、柱の座屈、複合および直接曲げ応力

Unit 3: Structural Analysis

• 力/エネルギー法による静的に決定された構造と不決定な構造

• 重ね合わせの方法

• トラス、アーチ、梁、ケーブル、フレームの分析

• 変位法-

  • たわみ角法とモーメント分布法

• インフルエンスライン

• 構造解析の剛性と柔軟性の方法

Unit 4: Construction Materials and Management

• 建設資材-

  • 構造用鋼–組成

  • 材料特性と挙動

• コンクリート-成分-

  • ミックスデザイン

  • 短期および長期のプロパティ

  • レンガとモルタル

  • Timber

  • Bitumen

• 建設管理-

  • 建設プロジェクトの種類

  • 入札および建設契約

  • レート分析と標準仕様

  • コスト見積もり

  • プロジェクト計画とネットワーク分析-PERTとCPM

Unit 5: Concrete Structures

• 作業応力、限界状態、および極限荷重の設計概念
• 梁、スラブ、柱の設計
• 結合と開発の長さ
• プレストレストコンクリート
• 転送およびサービス負荷でのビームセクションの分析

Unit 6: Steel Structures

• 作業ストレスと限界状態の設計概念

• 引張および圧縮部材、梁および梁-柱、柱の基部の設計

• 接続–単純で風変わりな、梁と柱の接続、プレートガーダー、トラス

• 梁とフレームの塑性解析

Section C: Geotechnical Engineering

Unit 1: Soil Mechanics

• 土壌の起源、土壌構造および布地

• 三相システムと相関係、インデックスプロパティ

• 統一されたインドの標準的な土壌分類システム

• 透過性-一次元の流れ、ダルシーの法則

• 土壌からの浸透-2次元の流れ、フローネット、隆起圧力、配管

• 有効応力、毛細管現象、浸透力、クイックサンド状態の原理

• 実験室および現場条件での圧縮

• 一次元の統合、統合の時間率

• モールの応力円、応力経路、有効および総せん断強度パラメータ、粘土と砂の特性

Unit 2: Foundation Engineering

• 地下調査-
  • Scope
  • ボアホールの掘削
  • Sampling
  • プレート負荷テスト
  • 標準貫入
  • コーン貫入試験
• 土圧理論-ランキンとクーロン
• 斜面の安定性−
  • 有限および無限の傾斜
  • スライスの方法
  • ビショップの方法
• 土壌中の応力分布−
  • BoussinesqとWestergaardの理論
  • 圧力球根
• 浅い基礎-
  • テルツァーギとマイヤーホフの支持力理論
  • 地下水面の影響
• 基礎といかだ基礎の組み合わせ
• 接触圧力
• 砂と粘土の沈下分析
• 深い基礎-
  • 杭の種類
  • 動的および静的式
  • 砂や粘土の杭の耐荷力
  • 杭載荷試験
  • 負の皮膚摩擦

Section D: Water Resources Engineering

Unit 1: Fluid Mechanics

• 流体の特性、流体静力学
• 連続性、運動量、エネルギーおよび対応する方程式
• ポテンシャルの流れ、運動量およびエネルギー方程式の適用
• 層流と乱流
• パイプ、パイプネットワークの流れ
• 境界層の概念とその成長

Unit 2: Hydraulics

• 浸漬された物体にかかる力
• チャネルとパイプの流量測定
• 寸法分析と水力学的類似性
• 流れの運動学、速度三角形
• 油圧機械の基礎、ポンプとタービンの比速度
• チャネル油圧-
  • エネルギーと深さの関係
  • 比エネルギー
  • 臨界流
  • 勾配プロファイル
  • 跳水
  • 均一な流れと徐々に変化する流れ

Unit 3: Hydrology

• 水循環
• Precipitation
• Evaporation
• Evapo-transpiration
• Watershed
• Infiltration
• ユニットハイドログラフ
• ハイドログラフ分析
• 洪水の推定とルーティング
• 貯水池容量
• 貯水池とチャネルのルーティング
• 表面流出モデル
• 地下水水文学-定常状態の井戸の水文学と帯水層
• ダルシーの法則の適用

Unit 4: Irrigation

• 義務、デルタ、蒸発散量の推定
• 作物の水の必要量
• 裏打ちされた運河と裏打ちされていない運河、ヘッドワーク、重力ダム、流出路の設計
• 透水性基礎上の堰の設計
• 灌漑システムの種類、灌漑方法
• 水の伐採と排水
• 運河の規制作業、横断排水構造、出口および脱出

Section E: Environmental Engineering

Unit 1: Water and Waste Water

• 水処理の品質基準、基本単位プロセスおよび操作

• 飲料水基準-

  • 水の必要量

  • 表面水処理の基本的な単位操作と単位プロセス

  • 水の分布

• 下水および下水処理、廃水の量と特性

• 排水の一次、二次、三次処理、排水基準

• 生活排水処理−

  • 生活排水の特性量

  • 一次および二次治療

• 生活排水の単位操作と単位プロセス−

  • 汚泥処理

Unit 2: Air Pollution

汚染物質の種類、その発生源と影響、大気汚染気象学、大気汚染管理、大気質基準と制限

Unit 3: Municipal Solid Wastes

• Characteristics

• Generation

• 固形廃棄物の収集と輸送

• 固形廃棄物管理のための設計されたシステム（再利用/リサイクル、エネルギー回収、処理および廃棄）

Unit 4: Noise Pollution

• ノイズの影響
• 騒音公害の許容限度
• ノイズの測定
• 騒音公害の管理

Section F: Transportation Engineering

Unit 1: Transportation Infrastructure

• 高速道路の線形とエンジニアリングの調査
• 高速道路の幾何学的設計-
  • 断面要素
  • 視距離
  • 水平方向と垂直方向の配置
• 線路の幾何学的設計
• 空港の滑走路の長さ、誘導路および出口誘導路の設計

Unit 2: Highway Pavements

• 高速道路の材料-望ましい特性と品質管理テスト
• 瀝青質舗装ミックスの設計
• 柔軟で剛性のある舗装の設計要素
• IRCを使用した柔軟な舗装の設計：37-2012
• IRCを使用した剛性舗装の設計：58-2011
• コンクリート舗装の苦痛

Unit 3: Traffic Engineering

• 流れ、速度、移動時間に関する交通調査-遅延とOD調査、PCU、ピーク時間係数、駐車調査、事故調査と分析、交通データの統計分析

• 交通流の微視的および巨視的パラメータ、基本的な関係

• 制御装置、ウェブスターの方法による信号設計

• 交差点の種類とチャネライゼーション

• 地方の高速道路と都市の道路の高速道路の容量とサービスのレベル

Section G: Geomatics Engineering

• 測量の原則

• エラーとその調整

• マップ-縮尺、座標系

• 距離と角度の測定-レベリングと三角測量レベリング

• トラバースと三角測量の調査

• トータルステーション

• 水平および垂直曲線

• 写真測量：

  • スケール、飛行高さ

  • リモートセンシング-基本、プラットフォームとセンサー、視覚的な画像の解釈

  • 地理情報システム（GIS）と地理測位システム（GPS）の基礎

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