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재미있는 문제- 쉬운풀이/Frame 구조물 14

2009년 국가직 7급 문제 9번 (구조물 처짐에 대한 올바른 관점)

1. 개요Frame 구조물은 기본적으로 여러 보 부재가 꺾여 연결된 구조라고 이해하시면 됩니다.문제에 따라 (이번 문제처럼) 축력 변형을 일부 고려해야 하는 경우도 있지만,실제 대부분의 Frame은 외력을 휨(moment)으로 저항하는 구조입니다.따라서 보의 중첩법에 익숙하신 분들은 Frame 문제도크게 다르지 않게, 자연스럽게 풀어가는 모습을 보이곤 합니다. 이번 문제에서 요구하는 A점의 수직 처짐 역시 비슷한 맥락입니다. A점 휨에 의한 처짐은,결국 꺾여 있는 (1–a) 길이의 보 부재의 회전각에 큰 영향을 받습니다.즉,먼저 해당 부재의 회전각을 계산하고,그 회전각이 a 길이 떨어진 지점에 만들어내는 처짐을 구한 뒤,a 부분에 대한 하중 P에의한 처짐을 중첩법 원리와 함께 해석하면휨에 의한 처짐을 비..

2007년 7급 국가직 응용역학 4번 (변형도에 대한 직관적인 풀이)

1. 개요이번 문제는 2차 부정정 Frame에서 외력에 따른 변형 형상(Deformed Shape) 을 묻는 문항입니다.겉으로 보기에는 내력을 계산하고, 부정정 구조물 해석을 수행해야 할 것처럼 보여 다소 부담스러울 수 있습니다.하지만 실제로는 그 어떤 부정정 해석도 필요하지 않습니다.이 문제의 핵심은 두 가지입니다.각 자유도에서 강절점(Rigid Joint)가 만족해야 하는 적합 조건(Compatibility)고정단(Fixed)과 핀(Pin) 지점에서의 회전각 경계조건(Boundary Condition)이 두 가지만 정확히 알고 계시면보기의 변형 형상 중 절반이 바로 제거되며 (보기 ①,②)회전에 의해 발생하는 현회전각(Chord Rotation) 의 방향을 이해하고 있다면어떤 구간에서 모멘트가 + 또..

2009년 7급 국가직 응용역학 4번 문제 (처짐각법 풀이)

1. 개요https://oreostructure.com/74 2009년 7급 국가직 응용역학 4번 문제 (등가절점하중 + 변위일치 해법)1. 개요위 문제는 3차 부정정 Frame 구조물의 해석을 요구하는 동시에,구조적으로 상당히 흥미로운 특징을 갖고 있습니다.우선 구조 자체는 BC와 AD의 중점을 연결하는 선을 기준으로 완전한 기하oreostructure.com이전 포스팅에서 말씀드렸듯이, 이번 글에서는 또 다른 풀이 방법을 소개해 드리려고 합니다.이미 여러 포스팅을 통해 반복해서 강조드린 부분이지만,효율적인 문제풀이 전략을 고민할 때 반드시 떠올려야 하는 Rule of Thumb이 있습니다.“부정정 차수가 높을수록 변위법이 효율적이고,정정에 가까울수록 응력법(가상하중법)이 효과적이다.”이번 문항은 3차..

2009년 7급 국가직 응용역학 4번 문제 (등가절점하중 + 변위일치 해법)

1. 개요위 문제는 3차 부정정 Frame 구조물의 해석을 요구하는 동시에,구조적으로 상당히 흥미로운 특징을 갖고 있습니다.우선 구조 자체는 BC와 AD의 중점을 연결하는 선을 기준으로 완전한 기하학적 대칭을 이루고 있습니다.그러나 하중은 이 대칭축을 기준으로 크기는 동일하나 방향이 반대인 역대칭 하중이 작용하고 있습니다.그렇다면 구조는 대칭이고 하중이 역대칭일 때,구조물 내부에서 발생하는 내력(모멘트·전단력·축력)은 어떻게 분포될까요?결론부터 말씀드리면,내력 또한 역대칭 형태로 전개됩니다.이를 부재 BC를 예시로 살펴보겠습니다.만약 하중까지 대칭이라면, BC 부재는 순수 굽힘(Pure Moment) 상태가 되며 전단력은 존재하지 않습니다.그러나 이번 문제처럼 하중이 역대칭이면,B 지점에서의 모멘트가 –..

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