Insight 구조&응용역학

1.개요얼마 전 한 수강생으로부터 위 문제를 어떻게 풀어야 하는지 질문을 받았습니다.여러분은 위 문제를 보고 몇 초 안에 해결할 수 있다고 생각하시나요? 혹시 복잡한 평형방정식을 세워야겠다는 생각부터 들지는 않으셨나요? 또는 3차원 평형방정식을 다뤄야 한다는 부담감에 막막함을 느끼셨을 수도 있습니다. 아니면 각 평면에 투영하여 하나씩 평형방정식을 세우는 접근을 떠올리셨을 수도 있습니다.하지만 사실 위 문제는 가상변위의 법칙을 활용하면 단 한 줄로 끝낼 수 있는 문제입니다. 실제로 풀이에 필요한 시간도 약 30초 정도에 불과하며, 본질적으로 복잡한 문제가 아닙니다.이처럼 간단한 문제 해결의 실마리는 결국 가상변위의 법칙에 있습니다. 저는 그동안 수강생들에게 가상변위의 법칙과 영향선을 서로 연결하여 이해할 ..

1.개요요즘 제 수업을 듣는 학생들이 처짐을 쉽고 빠르게 구하는 방법에 대해 많은 질문을 하고 있습니다.대부분의 수험생들은 그동안 공액보법이나 에너지법에 지나치게 익숙해져 있다 보니, 처짐을 단순한 더하기와 빼기 수준의 직관적인 접근으로 해결하는 방식에는 오히려 익숙하지 않은 경우가 많습니다. 물론 공액보법과 에너지법은 매우 강력한 도구이며, 강사 입장에서도 체계적으로 설명하기 편한 방법입니다. 특히 에너지법은 처짐 문제에서 거의 만능에 가까운 풀이법이라 할 수 있습니다. 공학용 계산기를 사용할 수 있는 환경이라면 부정정력은 물론 처짐과 같은 물성치도 적절한 스킬을 통해 빠르게 산정할 수 있습니다.하지만 문제는 손계산입니다. 저는 에너지법을 손적분으로 풀어야 하는 상황에서, 특히 두 개 이상의 항으로 이..

1.개요위 그림에서의 핵심은 C점의 수직 변위를 구하는 것입니다.과거 학부 시절 구조역학에서 유사한 유형을 접한 적이 있지만, 당시 문제는 부정정 구조물이었던 반면, 본 문제는 정정 구조물이라는 점에서 훨씬 단순하게 접근할 수 있습니다.풀이 방법은 다양하게 존재하지만, 본 포스팅에서는 변위법의 장점을 적절히 결합하여 빠르고 효율적으로 해결하는 하나의 스킬을 소개하고자 합니다.겉보기에는 복잡해 보일 수 있으나, 문제의 구조를 정확히 파악하면 매우 간결하게 정리할 수 있습니다.핵심 아이디어는 다음과 같습니다.만약 B점에서 수직 변위가 발생하지 않는다고 가정하면, 해당 구조물은 단순보의 처짐 문제로 환원하여 쉽게 해석할 수 있습니다. 그러나 실제로는 B점에 수직 변위가 존재하며, 이로 인해 C점에는 종속 변위..

“바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)1 (처짐각법), 2 (처짐각법+모멘트 분배), 3 (모멘트-회전각 관계 유연도법)4 (우력 + 휨모멘트), 5번 (순수 휨, 경계조건 적용), 6번(등가절점하중, 병렬연결)7 (모멘트, 곡률, 곡률반지름), 9 (부정정차수), 10 (최대 모멘트 + 휨응력), 11 (축부재+가상변위법칙), 12(포아송비, 전단계수), 13 (모멘트, 곡률반경)14 (강체 좌굴, 가상변위의 법칙 ), 15 (압력용기 공식 기본), 16 (강체좌굴, 가상변위의 법칙)17 (등가절점하중), 18 (모멘트, 곡률)“시간이 걸리지만 풀만하다” 또는 "조금 더 생각하면 쉽게 풀린다" 리스트8 (직접강도법) : 직접강도법이 다소생소할 수 있으나, 이와 별개로 강성도의 정의를 알고 보기 ..

1.개요캔틸레버 변단면 문제에 이어, 이번에는 한 단계 더 나아간 형태의 변단면 문제를 출제해보았습니다.풀이를 확인하기에 앞서, 반드시 스스로의 방법으로 한 번 고민해보시기를 권장드립니다. 자신의 해법을 점검하고, 이후 타인의 풀이를 비교·분석하여 그 중 필요한 부분만 취사선택하는 과정이 결국 ‘나만의 풀이’를 만드는 핵심입니다. 단순히 남의 풀이를 그대로 받아들이는 것은 실력 향상에 큰 도움이 되지 않습니다.이번 문제는 기존 캔틸레버 구조물이 아닌, 단순보에서의 변단면 응용 문제입니다. 실제 하프 모의고사로 출제했을 당시, 많은 수강생들이 처음에는 ‘이게 과연 손으로 빠르게 풀 수 있는 문제인가’라는 의문을 가졌습니다. 그러나 처짐각법을 일관된 관점으로 적용하는 방법을 익힌 이후에는, 오히려 직관적으로..

1.개요그동안 축부재 관련 포스팅에서는 비교적 단순한 구조물을 대상으로, Kinematic 관계를 설정하고 이를 바탕으로 가상변위의 법칙을 적용하는 방법을 다뤄왔습니다.이번 포스팅에서는 한 단계 더 나아가, 강체로 연결된 구조물에 온도 변화까지 결합된 보다 복잡한 형태의 문제에 대해 가상변위의 법칙을 어떻게 적용할 수 있는지를 살펴보고자 합니다. 한눈에 보기에도 다소 까다로운 문제이기 때문에, 많은 수험생들은 응력법과 가상일의 법칙을 우선적으로 떠올릴 가능성이 큽니다. 이는 일반적으로 Kinematic 관계 설정 자체를 어려워하기 때문입니다.하지만 응용역학 및 구조역학에서는 응력법뿐만 아니라 변위법의 관점에서 구조물을 해석하는 능력 또한 매우 중요합니다. 두 접근을 함께 비교하며 이해하면, 구조물을 보다..

1.개요예전에 Linear Elasticity Theory에서 Strain Tensor에 대해 배운 적이 있습니다. 임의의 변위(displacement)와 변형률(strain) 사이의 관계를 정립하기 위해 Strain Tensor를 도입하고, 이후 Stress Tensor와의 관계를 설정한 뒤 Generalized Hooke’s Law로 확장해 나가는 것이 핵심적인 이론입니다. 다만 국내 주요 학부 과정에서는, 제가 알기로 건축·토목 분야에서는 깊이 있게 다루지 않는 경우가 많고, 주로 기계공학 분야에서 더 비중 있게 다루는 것으로 알고 있습니다.그런 점에서 토목 5급 공채 선택과목이나 건축 5급 공채 필수과목인 구조역학에서 이와 관련된 문제가 출제된 것은 개인적으로 다소 의외이면서도 흥미롭게 느껴졌습니..

최근 7급 대비 하프 모의고사 반을 두 개로 나누어 운영하고 있습니다.얼마 전, 각 반에서 모의고사 1회차씩을 진행했고그에 사용된 문제들을 이번 포스팅을 통해 공유드립니다.문제를 처음 보면 다소 복잡하고 어려워 보일 수 있습니다.하지만 강의에서 계속 강조드리는 것처럼,조금만 관점을 바꾸면 훨씬 간단하게 풀리는 구조로 되어 있습니다.제가 수업에서 다루는 핵심은 “전략적인 관점을 통해 문제를 쉽게 푸는 방법”입니다.계산을 줄이는 방법구조를 직관적으로 보는 방법빠르게 답을 추리하는 기준이런 부분들을 중심으로 강의를 진행하고 있습니다.1회 모의고사는 총 10문제로 구성되어 있습니다.단순한 문제들은 제외하고, 시험장에서 남기기 쉬운 까다로운 10문제만 따로 모아서 풀어보는 방식입니다.결국 목표는 하나입니다.시간이..

1.개요트러스 문제를 단면법과 절점법으로 꾸준히 풀다 보면,자연스럽게 어떤 구조에서 어떤 풀이가 유리한지에 대한 일정한 패턴이 보이기 시작합니다.저 역시 강의를 진행하면서, 수험생들에게 “어떤 형태의 문제는 단면법이 훨씬 효율적인가”에 대해 자주 강조하는 편입니다.한편, 트러스 문제를 5급 공채나 구조기술사 수준으로 접하게 되면,많은 분들이 더 복잡하고 고급 이론이 필요하지 않을까 하는 오해를 하곤 합니다.하지만 실제로 시험 대비 관점에서 필요한 것은 크게 다음 정도로 정리됩니다:축부재에 Local DOF, Global DOF 대한 기본 이해직강법(Direct Stiffness Method), 유연도 매트릭스, 강성도 매트릭스이들 또한 개념 자체가 어렵지 않으며, 출제 빈도가 높지 않다는 점에서 학습 우..

1. 개요 구조물 처짐 문제, 정말 버려도 될까?구조물의 처짐을 구하는 문제는 9급 시험에서 꾸준히 등장하는 유형입니다.그동안 저는 문제 풀이를 하면서 이 처짐 파트를 초보자(Newbie) 입장에서 “시간이 부족하면 스킵해도 되는 문제”로 분류하곤 했습니다.하지만 냉정하게 말하면, 이 파트는 절대 가볍게 볼 수 있는 영역이 아닙니다.오히려 처짐을 제대로 이해하고 다룰 수 있게 되면짧은 시간 안에 점수를 끌어올리거나, 최소한 과락을 피하는 데 큰 도움이 되는 파트입니다.“공식만 외우면 된다?” → 생각보다 위험한 접근처짐 문제를 처음 접하면 대부분 이런 생각을 합니다.“공식만 다 외우면 되는 거 아닌가?”겉보기에는 맞는 말처럼 보이지만, 실제 시험에서는 오히려 독이 될 수 있습니다.공식이 많아서 헷갈리기 ..