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가상변위의 법칙 13

가상변위의 법칙과 축부재 처짐 문제의 깊은 이해 (구독자 질문)

1. 개요구독자분께서 축부재 문제에 대해 질문을 주셔서, 단순히 풀이만 제시하는 데 그치지 않고 자유도 관점까지 확장하여 조금 더 깊게 해석해보려고 합니다.이전에 구독자 대상 라이브 강의에서 축부재의 자유도 산정에 대해 설명드린 적이 있는데, 이번에 질문을 주신 분도 당시 라이브를 보셨던 분이셨습니다. 그 내용을 바탕으로 보면, 위 구조물은 2자유도 시스템으로 해석할 수 있습니다. B와 C 절점은 수평 및 수직 방향 변위가 구속되어 있는 반면, A 절점은 수평·수직 방향으로 변위가 가능하기 때문입니다.저는 이전 포스팅에서 단자유도(자유도=1) 구조물에 대해 가상변위의 법칙을 적용하여 매우 쉽고 빠르게 문제를 푸는 방법을 소개한 바 있습니다. 그 과정에서 변위가 ‘제곱꼴’로 나타나는 이유 또한 가상변위의 ..

2020년 국가직 7급 응용역학 풀이 (깔끔한 풀이 = 현명한 풀이)

바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1 (처짐 중첩법), 2 (모아원의 기본 특징), 3 (곡률에 대한 기본 개념 활용), 4 (일과 에너지의 기본), 5 (비틀림 에너지), 6 (아치의 해석)7 (온도에 의한 등가절점하중), 8 (가속도, 속도 이동거리 기본 개념 활용),10 (가상변위의 법칙으로 빠르게 풀이 가능), 11 (SFD, BMD 기본 개념 활용), 12 (온도와 압축력)13 (보의 응력, 내력, 변형률 기본 개념), 14 (가상변위의 법칙 활용 + 보기 활용)15 (축부재 병렬연결), 16 (에너지 이론 기본 개념), 17(휨 강성과 모멘트 기본 개념과 비율 활용)18 (가상변위의 법칙), 19(역대칭 활용 + 스프링), 20 (축부재와 좌굴)“시간이 걸리지만 풀만하다” 리스트5 (..

2020년 국가직 9급 응용역학개론 풀이 (Simple is the best)

바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1 (정정보의 응력), 2 (처짐과 유연도, 강성 기본 개념), 3 (정정보 영향선 활용), 4 (정정보에서의 영향선), 5 (단면2차모멘트의 특징), 6 (모멘트 분배법)7 (순수휨 부재의 처짐), 8 (정정보의 응력과 단면), 9 (병렬연결의 특징), 10 (처짐의 기본 개념), 11 (영향선 활용-가상변위의 법칙), 12 (영향선 활용-가상변위의 법칙)13 (평형방정식), 14 (휨응력), 15 (등가절점하중 활용), 16 (가상변위의 법칙)17 (정정보의 응력), 18 (좌굴의 유효길이), 20 (단면과 구조물의 미소변위, 안정성에 대한 기본 개념)“시간이 걸리지만 풀만하다” 리스트없음“나머지 풀고 되돌아 오자” 리스트19번 (보기를 활용하면 매우 간단하..

2022년 국가직 7급 응용역학 풀이 (정답률 높은 쉬운 풀이에 대해)

바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1 (포아송비, 탄성계수), 2 (평형방정식 or 가상변위의 법칙), 3 (단면과 좌굴의 특징), 4 (평면응력 - 단일 축 응력), 5 (마찰력), 6(소성-가상 변위의 법칙)7 (처짐각법+중첩법), 8 (등분포 케이블 기본정리), 10 (가상 변위의 법칙), 11 (단면2차 모멘트+평행축 정리), 12 (재료의 기본 성질, 강성도, 유연도, 평면응력), 13(트러스 단면법), 14 (영향선-뮐러 브레스라우), 15 (모멘트-곡률), 16 (스프링 병렬연결), 17번 (케이블 기본정리 + 힘의 평형), 18 (가상변위의 법칙)20 (모멘트 면적법), 21번 (기본 BMD, SFD, 가상변위의 법칙), 23 (구형 압력용기- 기본)24 (모멘트-곡률 관계)“시간..

2015년 국가직 7급 16번 문제 (강체 좌굴)

1. 개요2015년에는 서울시 7급과 국가직 7급 모두에서 강체 좌굴 문제가 출제된 바 있습니다. 두 문제 모두 강체 좌굴을 다루고 있지만, 핵심적인 차이점은 바로 스프링의 종류입니다.https://oreostructure.tistory.com/69서울시 7급은 회전 스프링(rotational spring)이 출제되었고, 국가직 7급은 직렬 연결된 선형(병진) 스프링이 등장했습니다. 두 문제를 함께 정리해 두면, 어떤 스프링이 존재하느냐에 따라 좌굴 해석 방식이 어떻게 달라지는지 명확하게 감을 잡을 수 있습니다. 2015년 7급 서울시 응용역학 4번 (강체 좌굴, 힘의 평형과 가상 변위의 법칙)1. 개요이전 글에서 가상변위의 법칙(Virtual Displacement Method) 을 활용한 문제 풀이 ..

2015년 7급 서울시 응용역학 4번 (강체 좌굴, 힘의 평형과 가상 변위의 법칙)

1. 개요이전 글에서 가상변위의 법칙(Virtual Displacement Method) 을 활용한 문제 풀이 방식을 소개드린 바 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/28 강체 기둥 좌굴 - 반드시 빠르게 정답을 정확하게 도출하자외부 가상일과 내부 가상일1. 외부 가상일강체 기둥에 외력 P가 길이 L의 강체 기둥을 $\theta$ 만큼 기울였을때 P가 하는 일은 $P\times L\times \theta^{2}$2. 내부 가상일회전 스프링 : 회전 스프링이 회전oreostructure.com이번 포스팅에서는 그 개념을 한 단계 더 확장하여,가상변위의 법칙으로 도출한 식과 자유도 기반 평형방정식이 어떻게 동일해지는지 직접 비교해 보겠습니다.이미 앞선 글에서 설명드린 것처럼..

2023년 9급 국가 응용역학개론 풀이 (같은 문제도 얼마나 쉽고 빠르게 풀수 있는가에 대해 고민하자)

기존 빈출유형 + 개념유형 +“바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1,2,3,4,6,7,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,20가끔 나오는 유형 혹은 “시간이 걸리지만 풀만하다” 리스트5(벡터 외적), 8(극관성모멘트_적게 나오는 부분),14 (직렬연결로 빠르게 해결 가능)“나머지 풀고 되돌아 오자” 리스트없음1. 총평(1) 2023년 9급 국가직 응용역학개론 — 출제 경향과 효율적 풀이 접근법2023년 9급 국가직 응용역학개론 역시예상대로 기존에 자주 출제되던 유형들이 반복적으로 등장하는 패턴을 보였습니다.따라서 핵심 개념과 주요 공식의 구조를 이해하고 있다면큰 어려움 없이 접근할 수 있는 시험이었습니다.(2) 가상변위의 법칙으로 접근하는 이유풀이 방식은 사람마다 다르겠지만,이 ..

가상 변위의 법칙으로 강성도 산정 및 등가하중으로 처짐 구하기 (2024년 서울시 7급 16번)

1. 개요공식은 많이 외울수록 도움이 될 수 있지만, 그만큼 정확하게 기억하는 것이 중요합니다.만약 공식이 헷갈리거나 기억이 모호해진다면, 언제든지 빠르게 다시 유도할 수 있는 능력을 갖추는 것이 더 실질적인 실력이라고 생각합니다.이를 위해서는 기본적인 강성(Stiffness) 개념과 등가 격점하중(Equivalent Nodal Load) 의 활용법을 확실히 익혀두는 것이 좋습니다. 대부분의 교재나 참고서에서는 공액보법(Conjugate Beam Method) 이나 모멘트 면적법(Moment-Area Method) 을 이용해 처짐을 계산하지만,저는 앞으로 처짐각법(Slope-Deflection Method) 과가상변위의 법칙(Virtual Work Principle) 에 기반한 변위법(Displaceme..

2017년 7급 국가직 응용역학 4번 풀이 (힘의 평형과 가상변위의 법칙)

1. 개요힘의 평형과 가상변위의 법칙2017년 7급 국가직 응용역학 문제들 중에는 힘의 평형을 이용해 풀이하는 유형들이 여럿 있습니다.하지만 이들 대부분은 가상변위의 법칙을 적용해도 똑같이, 오히려 더 쉽게 풀 수 있습니다.그렇다고 해서 “가상변위로 풀면 더 쉬운 문제”가 따로 있는 것은 아닙니다.두 방법은 결국 같은 원리에 기반하므로, 가상변위로 유도한 공식과 힘의 평형으로 유도한 공식은 동일한 결과를 줍니다. A 매트릭스와 Kinematic 관계 (변위 매트릭스를 공부하는 사람을 위해)이 원리는 구조기술사 수험생들이 흔히 말하는 ‘A 매트릭스’를 힘의 평형으로 세우는 이유와도 같습니다.즉, Kinematic 관계(운동학적 관계) 를 직접 세우기 어렵다면, 평형방정식을 통해 동일한 관계를 얻을 수 있다..

2018년 7급 국가직 응용역학 2번

1. 개요 위의 문제를 다음과 같은 2개 방식으로 풀어보겠습니다① 평형방정식② 가상변위의 법칙난이도는 下 문제이지만 2가지의 측면으로 문제를 바라보는 것이 의미 있어 포스팅을 올립니다. 2. 평형방정식구조물을 다음과 같이 나눠서 볼수 있습니다.구조물 ABC의 모멘트 평형을 통해 A와 B의 반력은 w/2라는 점은 금방 나옵니다.보 DG에서 모멘트 평형을 구해 D 지점의 반력을 산정 후 EF의 전단력이 0이 되려면, 산정된 값이 w/2와 동일해야 합니다.따라서 , 다음과 같이 쓸 수 있습니다.3. 가상변위의 법칙변형도를 그리는데 익숙해지면 kinematic 관계는 정정구조물에 대해서 매우 금방 산정할 수 있습니다.가상변위는 EF 구간 중앙에 shear release를 하여 주었습니다.이때 각 외부일이 한 일..

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