Insight 구조&응용역학

1.개요캔틸레버 보의 최대 휨응력을 구하는 문제를 보면, 고정단 반력부터 계산하고 전단력도와 휨모멘트도를 차례로 그리는 방법을 떠올리기 쉽습니다. 하지만 시험장에서는 필요한 위치의 모멘트만 구해도 충분한 문제인지 먼저 살펴볼 필요가 있습니다. 이번 문제의 핵심은 최대 휨모멘트가 반드시 고정단에서 발생하는 것은 아니라는 점입니다. 서로 반대 방향으로 작용하는 하중 때문에 보의 중간에서 더 큰 휨모멘트가 발생할 수 있으므로, 주요 지점 사이의 모멘트 변화와 절댓값을 비교해야 합니다. 이번 풀이에서는 가상변위의 원리를 활용해 필요한 모멘트를 빠르게 구하고, 최대 휨인장응력까지 연결해 보겠습니다. 전체 휨모멘트도를 완성하지 않고도 정답에 도달하는 과정을 통해, 계산의 양을 줄이면서도 판단의 근거는 놓치지 않는 ..

1.개요먼저 본 문제를 살펴보기에 앞서 내부힌지에 작용하는 모멘트에 관한 한 가지 오해를 짚고 넘어갈 필요가 있습니다. 시중의 일부 풀이에서는 이와 같은 문제를 설명하면서 내부힌지에는 모멘트가 작용할 수 없다, 또는 힌지이므로 모멘트를 가할 수 없다고 설명하는 경우가 있는 것으로 알고 있습니다. 그러나 이는 내부힌지의 의미를 정확하게 표현한 설명은 아닙니다.내부힌지에서 모멘트가 0이라는 것은 힌지가 좌우 부재 사이에서 전달하는 내력으로서의 휨모멘트가 0이라는 의미입니다. 이것이 내부힌지와 동일한 위치에 외부에서 집중모멘트를 가할 수 없다는 의미는 아닙니다. 즉, 내부힌지는 모멘트를 전달하지 않는 것이지 외부모멘트 자체가 작용할 수 없는 점은 아닙니다.이를 자유도의 관점에서 생각하면 더욱 명확하게 이해할 ..

1. 개요일반적으로 분포하중이 작용하는 보에서 최대 휨모멘트를 찾고자 할 때는휨모멘트 식 M(x) 을 미분하여 0이 되는 지점을 찾습니다. 한편 휨모멘트와 전단력은 다음과 같은 관계를 갖습니다.따라서 “전단력이 0이 되는 지점 = 휨모멘트가 최대(또는 최소)가 되는 지점”입니다.시험에서도 최대모멘트를 묻는다면 자연스럽게 전단력이 0인 위치를 찾는 흐름으로 접근하게 됩니다.이번 문제에서는 출제자가 이러한 과정을 쉽게 하라고전단력도(Shear Force Diagram, SFD) 를 직접 제시했습니다.덕분에 반력을 따로 계산할 필요 없이,SFD에서 지점에 해당하는 값을 그대로 읽어 반력을 바로 구할 수 있습니다.이 부분에서 출제자의 배려가 느껴집니다.그렇다면 등분포하중 은 어떻게 찾아낼 수 있을까요?전단력도에..

1. 개요보 부재는 휨으로서 외부 하중에 저항합니다. 이때 보 부재 안에서 전형적인 방법으로 Pure Moment 상태를 유도할 때 어떻게 할까요?위의 그림과 같이 단순보 구조물에서 일정한 간격이 떨어진 상태에서 두개의 하중을 주면 됩니다.보(Beam) 부재는 기본적으로 휨(Bending) 에 의해 외부 하중에 저항합니다.그렇다면 보 내부에서 순수 휨 상태(Pure Moment State) 를 인위적으로 만들어내려면어떤 하중 조건을 부여해야 할까요?이를 이해하기 위해 아래 그림과 같은 단순보(Simple Beam) 를 생각해 보겠습니다.양 지점 사이의 거리를 L 이라 하고,좌우 대칭 위치에서 각각 하중 P를 일정한 간격 a만큼 떨어진 지점에 작용시킵니다.이때, 지점 반력에 의해 전단력(Shear Forc..