Insight 구조&응용역학

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..

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..

1.개요구독자분들께 실질적인 도움이 되고자,질문 중 많은 분들이 공통적으로 궁금해하실 만한 내용은별도 포스팅으로 정리해 드리는 방식으로 운영해 보려고 합니다.이번 글은 한 구독자 분께서 주신 질문에 대한 답변입니다.“단순보에 지점침하가 발생하면 양 끝단의 회전각은 어떻게 되나요?”이 질문을 정확하게 이해하려면,지점침하가 보의 회전에 어떤 영향을 주는지,그리고 그 회전각을 어떻게 해석할 수 있는지를 살펴봐야 합니다.이를 가장 깔끔하게 정리하는 방법이 바로등가 절점하중(Equivalent Nodal Force) 개념을 활용하는 것입니다.이번 포스팅에서는단순보에 지점침하가 일어났을 때의 현회전각을 어떻게 정의하고 계산하는지,그리고 이를 등가 절점하중으로 어떻게 해석하는지차근차근 설명드리겠습니다.2. 풀이시계방..

1. 개요이전 글에서는 지점 침하(Settlement) 를 변위법(특히 처짐각법) 으로 어떻게 해석하는지 자세히 설명드렸습니다.https://oreostructure.tistory.com/58 보 구조물 변위법의 기본 - 처짐각법 pt 21. 개요이번 글은 처짐각법 Pt.1에 이어 두 번째 글입니다.https://oreostructure.com/48 보 구조물 변위법의 기본 - 처짐각법 pt 11. 개요단순보 양끝에 모멘트가 작용하면 휨은 어떻게 될까요?구조물을 스oreostructure.com핵심은, 지점 침하를 추가적인 변위가 아닌 “현 회전각(Chord Rotation)”으로 바라보는 관점입니다.이 관점을 적용하면, 복잡해 보이는 문제라도 변위법을 통해매우 간단하고 일관된 방식으로 해결할 수 있습니..

1. 개요(1) 등가 절점하중(Equivalent Nodal Force)의 개념구조역학을 공부하다 보면 “등가 절점하중(또는 등가 격점하중)”이라는 개념이 자주 등장합니다.이 용어는 단순히 수식의 변환이 아니라, 전산 구조해석의 핵심 개념 중 하나입니다.이번 글에서는“단순보 정중앙에 집중하중이 작용할 때, 양 끝단의 회전량을 구하시오.”라는 간단한 예제를 통해 등가 절점하중이 왜 필요한지, 그리고 어떻게 쓰이는지 살펴보겠습니다.(2) 전산 구조해석의 기본 관점 — Node 중심 사고현대의 구조해석 프로그램(FEM, Frame Analysis 등)은 대부분 ‘절점(Node)’ 중심으로 사고합니다.즉, 부재(Element) 내부에서 어떤 변형이 일어나더라도,그 결과를 절점에서의 힘과 변위로 환산하여 해석합니..

1. 개요이번 글은 처짐각법 Pt.1에 이어 두 번째 글입니다.https://oreostructure.com/48 보 구조물 변위법의 기본 - 처짐각법 pt 11. 개요단순보 양끝에 모멘트가 작용하면 휨은 어떻게 될까요?구조물을 스프링처럼 단순 모델로 치환하는 직관은 유용하지만, 보는 단자유도 스프링과 달리 양단 회전이 독립적으로 존재합니다oreostructure.com이번에는 보의 한 지점에서 지점 침하(Settlement) 가 발생했을 때이를 어떻게 해석해야 하는가에 대해 다뤄보겠습니다.이때 핵심은 두 가지입니다.첫째, 지점 침하로 인해 양단 모멘트가 어떻게 발생하는지,둘째, 이 모멘트가 보의 회전량과 어떤 관계를 가지는지를 이해하는 것입니다. 이번 포스팅에서는 이러한 과정을 순수한 기하학적 변형도(..

1. 개요단순보 양끝에 모멘트가 작용하면 휨은 어떻게 될까요?구조물을 스프링처럼 단순 모델로 치환하는 직관은 유용하지만, 보는 단자유도 스프링과 달리 양단 회전이 독립적으로 존재합니다. 다시 말해, 스프링은 인장/압축 하나의 작용만 고려하면 되지만, 보의 양단에는 서로 다른 방향(시계/반시계)의 모멘트 M1, M2가 동시에 작용할 수 있습니다.이 글에서는 양단 모멘트 M1, M2를 받은 단순보에 대해, 각 단의 회전각(슬로프)과 처짐 관계를 공액보법(Conjugate Beam Method) 으로 간결하게 유도해볼 것 입니다. 2. 공액보법을 통한 유연도 유도위 구조물의 경우 모멘트는 M1에서 -M2까지 선형적으로 변합니다. 이에 따른 곡률 (M/EI) 는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.공액보법의 원리에..

이번 문제는 세 가지 방법으로 접근해 보겠습니다.① 최소일의 원리② 처짐각법③ 모멘트 면적법세 방법 모두 손계산으로 충분히 풀 수 있는 수준이며,개인적으로는 이 문제에 대해서는 최소일의 원리가 가장 간단하다고 판단합니다.하지만 어떤 분은 모멘트 면적법이 더 직관적이라고 생각하실 수도 있겠죠.즉, 어느 방법이 더 편한지는 다소 주관적인 부분이 있다고 봅니다.또한, 본 문제에서는 EI가 무한대인 구간을 어떻게 다루는가에 대한변위법 관점의 접근도 함께 생각해 보시면 좋겠습니다.이 포스팅이 그 점에서 이해를 확장하는 계기가 되었으면 합니다.1. 최소일의 원리2. 처짐각법강체부(EI가 무한대인 구간)가 δ₁만큼 변위가 생기면, 그 회전각이 곧 EI가 유한한 구간이 시작되는 지점의 초기 기울기 조건이 됩니다.3.모..

위 그림처럼 A–B–C 보에서 B는 힌지, C는 핀 지점, A는 고정단이다. 구간 BC 길이 L 전장에 균등하중 w가 작용할 때, B점 좌측 처짐각 $\theta_{BL}$과 우측 처짐각 $\theta_{BR}$의 비 $\left|\dfrac{\theta_{BL}}{\theta_{BR}}\right|$을 구하라. --- 1️⃣ 쉬운 풀이법 (중첩법) 핵심은 **정정 구조**라는 점이다. 즉, BC는 단순보로서 지점반력은 지점처짐과 무관하다. --- (1) BC의 지점반력 $$ R_B = R_C = \frac{wL}{2} $$ --- (2) 좌측(캔틸레버 AB) – 자유단 집중하중 P=R_B - 자유단 기울기 $$ \theta_{BL} = \frac{PL^2}{2EI} = \frac{\l..

[응용역학] 지점침하 + 회전이 함께 작용한 단순보 문제풀이문제고정단 A가 시계방향으로 $0.002,\text{rad}$ 회전힌지단 B가 20mm 침하하여 $B \to B'$경간 $L=3,\text{m}$, $EI$ 일정, 자중 무시구할 것: $B'$ 지점의 회전각 $\theta_B$ 크기 $[10^{-3},\text{rad}]$단순히 공식만 쓰면?처짐각법에 따라 힌지단 $B$에서의 모멘트는 0이므로,$$M_{BA} = \frac{4EI}{L}\theta_B + \frac{2EI}{L}\theta_A - \frac{6EI}{L^2}\Delta = 0$$여기에$\theta_A=0.002$,$\Delta=20,\text{mm}=0.02,\text{m}$,$L=3,\text{m}$을 넣으면 곧바로$$\thet..