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재미있는 문제- 쉬운풀이/부정정 보의 해석 14

토목구조기술사 127회 3-4 (처짐각법과 강성매트릭스의 연결)

1.개요이번 문제는 최소일의 원리나 카스틸리아노의 정리 등 여러 가지 방법으로 해석할 수 있습니다. 단순히 전달률 (C_AB)와 (C)점의 수직처짐 (δ_CV)만을 구하는 것이 목적이라면 이러한 에너지법을 이용하는 것도 충분히 좋은 접근입니다. 그러나 이번 포스팅에서는 조금 다른 관점에서 문제를 살펴보고자 합니다.이번 풀이의 주된 목적은 처짐각법(Slope-Deflection Method)이 강성 매트릭스 해석법으로 어떻게 자연스럽게 연결되는지를 보여드리는 것​입니다. 처짐각법의 기본식은 부재 단부의 회전각과 절점변위를 이용하여 단부모멘트를 표현합니다. 그런데 여러 부재가 연결된 구조물에서 이러한 관계식을 절점별로 정리하고 평형조건을 적용하면, 우리가 매트릭스 구조해석에서 익숙하게 접하는[K]{d}={P..

토목구조기술사 139회 2-6 (손계산으로 풀어보기)

1.개요이번 문제는 2경간 연속보에 등분포하중과 집중하중이 작용할 때 지점반력을 산정하는 전형적인 1차 부정정 구조물 문제입니다. 일반적으로 이러한 연속보 문제는 처짐각법이나 3연 모멘트 방정식을 이용하여 해석할 수 있으며, 특정 지점을 부정정력으로 선정한 뒤 변위일치조건을 적용하는 방법으로도 접근할 수 있습니다. 이번 풀이에서는 복잡한 처짐곡선식을 직접 구하거나 적분을 수행하지 않고, 각 경간의 하중을 등가 절점모멘트로 치환한 뒤 B점에서의 회전각 적합조건을 이용하는 방법으로 풀어보겠습니다.특히 등분포하중과 중앙 집중하중에 의한 모멘트도를 이용하면 각 하중을 간단한 등가 절점모멘트로 바꿀 수 있고, 이후에는 B점을 기준으로 양쪽 경간의 회전각이 동일하다는 조건만 적용하면 내부 부모멘트를 매우 빠르게 구..

2024년 서울시 7급 응용역학 15번 (부정정 보 처짐- 처짐각으로 쉽게 풀기)

1.개요해당 문제는 과거 블로그에서도 한 차례 다룬 적이 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/17당시에는 지점침하에 의해 발생하는 양단 고정모멘트를 구한 뒤 M/EI도를 그리고, 모멘트-면적법을 이용하여 C점의 처짐을 직접 산정하는 방식으로 풀이하였습니다. 이 방법 역시 계산량이 많지 않고 충분히 좋은 풀이입니다. 이번에는 같은 문제를 조금 다른 관점에서 다시 풀어보려고 합니다.처짐을 묻는 문제라고 해서 항상 EIv′′=M(x)에서 출발하여 처짐곡선식을 만들 필요는 없습니다. 물론 모멘트식을 세우고 두 번 적분한 뒤 경계조건을 적용하면 정석적으로 답을 구할 수 있습니다. 그러나 객관식 시험에서는 동일한 결과를 훨씬 짧은 과정으로 얻을 수 있다면 굳이 긴 계산을 선택할 이..

2025년 5급 공채 2차 구조역학 3번 (손계산으로 풀어보는 기술고시 문제)

1. 개요손계산으로 풀어보는 기술고시 문제이번 포스팅의 소주제 제목은 “손계산으로 풀어보는 기술고시 문제”입니다.조금 발칙하게 들릴 수도 있는 제목입니다.“기술고시 문제를 계산기 없이 풀 수 있을까?”아마 많은 분들이 이렇게 생각하실 수도 있습니다.특히 7급, 9급을 준비하시는 분들이라면“5급 시험은 전혀 다른 세계 아닌가?”라는 막연한 거리감이나 공포감을 느끼실 수도 있습니다.하지만 이번 포스팅의 목적은5급 시험에 도전하라는 이야기를 하려는 것이 아닙니다.제가 이 글을 쓰는 이유는 단 하나입니다.7급, 9급이든 5급이든 출제자가 보고 싶어하는 포인트는 크게 다르지 않기 때문입니다.시험의 형태는 다르지만출제자의 시선에서 보면 확인하고 싶은 개념은 매우 유사합니다.그래서 이번 글에서는기술고시 문제를 통해 ..

2014년 서울시 7급 15번 (기출 회독 학습의 의미)

1.개요양단 고정보에서 양단 모멘트가 아닌 보 중앙의 휨모멘트를 묻는 기출문제를 다뤄보겠습니다.이 문제는 다양한 풀이 방법이 존재합니다.풀이를 보기 전에, 반드시 스스로 한 번 풀어본 뒤 저의 풀이와 비교해보시기 바랍니다.모든 문제에는 그 문제에 가장 적합한 풀이 방식이 존재합니다.물론 그 “최적의 방식”은 사람마다 조금씩 다를 수 있습니다.가끔 수험생들 중에“기출을 n번 회독했지만 시험에서 떨어졌다”라는 글을 보게 됩니다.안타까운 일이지만, 저는 그 이유가 단순히 반복이 부족해서가 아니라반복하는 동안 ‘더 쉬운 방법’에 대한 고민이 없었기 때문이라고 생각합니다.문제를 여러 번 풀다 보면어느 순간 문제를 푸는 것이 아니라보기의 정답을 기억하게 됩니다.이 단계에 도달하면 그 문제는 더 이상 ‘실력’이 아니..

2018년 2차 서울시 7급 11번 (필요한 자유도만 취해서 빠르게 풀이)

1.개요이전 글에서 구조물 해석을 다루며 일반적으로 부정정 차수가 높을수록 변위법이 유리하다는 이야기를 한 바 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/144 2018년 1차 서울시 7급 1번 (부정정 차수가 높을 땐 변위법)1. 개요부정정 차수가 높다는 것은 무엇을 의미할까요?이는 7급·9급 시험의 관점에서는 오히려 자유도의 개수가 낮을 가능성이 크다는 뜻으로 해석할 수 있습니다.위의 구조물이 바로 그런 전형oreostructure.com그런데 변위법에 익숙하지 않은 분들 중에는, 변위법을 자유도가 매우 적고 부정정 차수가 아주 높을 때에만 쓰는 특수한 방법으로 오해하는 경우가 있는 것 같습니다.혹시 이런 그릇된 인식을 갖고 계실까 봐, 위와 같은 문제를 예시로 가져왔습니다..

2026년 7급 근로감독 산업안전 응용역학 23번 (변위법적인 쉬운 접근)

1.개요[참고] 2026년 국가직 7급 근로감독 산업안전 응용역학 풀이https://oreostructure.com/136 2026년 국가직 근로감독 산업안전 7급 응용역학 풀이 (전략적인 접근)바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1 (단면의 기본), 2 (포아송비 활용의 기본), 3(평면응력의 기본), 4(정정 1차원 축부재 기본)5(평형방정식), 6(평형방정식), 7(SFD, BMD의 기본), 8(응력의 기본)9oreostructure.com이전에 2026년 7급 근로감독 산업안전 응용역학 문제를 풀이하면서, 23번 문항이 상대적으로 난도가 높은 문제에 해당한다고 언급한 바 있습니다. 당시 저는 해당 문항을 변위일치법을 기반으로 접근하여 풀이하였습니다.변위일치법은 일반적으로 부정정 구조물 해석..

2019년 7급 국가직 응용역학 10번 (부정정 보 처짐의 쉬운 풀이)

1.개요여러분께서는 위의 문제를 보고 어떤 생각이 드시나요?이중적분과 곡률이 가장 먼저 떠오르고, 거기에서 사고가 멈춘다면 한 번쯤은 생각을 더 확장해 보시는 것이 좋겠습니다.실제로 티모센코(Timoshenko) 계열의 재료역학 교재를 보면, 이러한 문제를 이중적분으로 푸는 예제들이 많이 수록되어 있습니다. 곡률의 개념을 이해하고, 그로부터 공액보법이 어떻게 파생되는지를 학습하는 데에는 매우 중요한 접근법입니다. 또한 경계조건(Boundary Condition)에 대한 이해도를 높이는 데에도 큰 도움이 됩니다.다만 문제는, 이러한 접근법이 7급·9급 공무원 시험 환경에서는 한계가 분명하다는 점입니다. 우리는 제한된 시간 안에 손계산으로 문제를 해결해야 하며, 따라서 보다 효율적인 접근법을 익히는 것이 필..

2009년 7급 국가직 응용역학 5번 문제 (변위 기반의 생각)

1.개요부정정 구조물의 해석을 보면, 사람마다 선호하는 풀이 방식이 조금씩 다릅니다.예를 들어 구조기술사나 계산기를 적극적으로 활용해 온 분들은최소일의 원리나 가상일의 법칙을 이용한 적분 기반 풀이를 자연스럽게 선호합니다.기술사 문제의 전형적인 풀이 구조가 평형방정식 → 부정정 차수 판별 → 최소일·가상일을 통한 해석 의 순서를 따르기 때문입니다.하지만 7급·9급 시험처럼 손계산만으로 풀어야 하는 시험에서는적분 풀이가 오히려 가장 불리한 전략이 됩니다.제곱, 세제곱 연산에서 계산 실수가 나기 쉽고더하고 빼는 과정까지 반복되면 시간이 급격히 늘어나며시험장에서 한 번 실수하면 만회가 어렵습니다.많은 분들이 “더 집중하자, 눈 크게 뜨고 풀자”라고 반성하지만계산 실수는 집중한다고 사라지는 문제가 아닙니다.연..

2015년 7급 서울시 응용역학 10번 (해답을 넘은 해설 : 영향선과 FEM)

1. 개요이번에 살펴볼 문항은 2차 부정정 보에서 고정단 회전각을 구하는 문제입니다.이러한 부정정 보 구조물은 일반적으로 응력법보다 변위법이 훨씬 효율적이며,보 구조의 변위법 가운데 가장 대표적인 기법이 바로 처짐각법(Slope-Deflection Method) 입니다.이번 포스팅에서는 단순히 처짐각법 계산 과정을 소개하는 데서 끝나지 않고,지점침하에 대한 어떤 포인트를 이해해야 실력이 올라가는지,처짐각법과 고정단 모멘트(Fixed End Moment) 의 관계,그리고 많은 분들이 궁금해하는 영향선(Influence Line) 과의 연결점까지 함께 이야기해보려고 합니다.문제 풀이 이상의 가치가 있는 내용이니 차근차근 따라오시면부정정 보 해석에 대한 감각을 훨씬 쉽게 잡으실 수 있을 것입니다.2. 지점 침..

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