Insight 구조&응용역학

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.개요마 전 한국도로공사 토목직 필기시험에서 변단면 처짐 문제가 출제되었다는 이야기를 듣고, 이를 응용하여 구성해 보았습니다.물론 이 문제는 M/EI 도의 1차 모멘트 비율을 이용해서도 충분히 처리할 수 있습니다.하지만 만약 문제에서 처짐을 직접 구하라고 한다면, 여러분은 어떤 방식으로 접근하실 것인지 한번 고민해 보셨으면 합니다.많은 분들이 중첩법을 활용하여 구하는 방법에 익숙하실 것 같습니다.이는 많은 분들이 이미 알고 있는 풀이여서 다른 방법을 소개하고자 합니다.바로 처짐각법을 활용하여 문제를 해결하는 과정을 다뤄보겠습니다.참고로 저는 이전에 처짐각법 시리즈를 통해 기본 이론을 정리한 바 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/48 보 구조물 변위법의 기본 - 처짐각..

1. 개요문제를 보고 “아름답다”라고 느끼는 순간이 있습니다.그럴 때는 대부분, 다른 사람들은 복잡하게 돌아가는 길을 택할 때 출제자가 던져준 힌트를 통해 훨씬 쉽고 간결하게 해결할 수 있을 때입니다.특히 2024년 5급 응용역학 3번 문제는 그런 사례라고 생각합니다.3번의 1번과 2번을 각각 별개의 문제로 풀어내는 경우도 많지만, 사실 2번은 1번의 결과를 활용하면 매우 간결하게 해결할 수 있습니다.출제자는 1번에서 ‘단위 회전각’을 제시함으로써 변위법 적용에 대한 힌트를 명확히 주고 있습니다.이 힌트를 제대로 읽어낸다면, 3차 부정정 구조인 2번 문제도 단자유도 문제로 환원하여 쉽고 깔끔하게 풀 수 있습니다.이 지점에서 출제자의 의도를 느끼게 됩니다.단순히 계산 능력이 아니라, 변위법을 이해하고 이를..

1.개요캔틸레버의 자유단에서 집중하중이 발생하였을때 처짐과 회전각의 관계에 대해 암기하고 계시는 분들이 많을 것이라 생각합니다.해당 공식을 보고 있으면 처짐과 처짐각 사이에 흥미로운 관계가 있음을 알 수 있습니다.위와같은 관계는 기본공식을 자주 활용하고 연습하던 분들은 쉽게 확인할 수 있는 사실입니다.제가 출제한 모의고사 2회차의 12번 문제는 이와 같은 관계를 활용할 수 있는지에 대해 묻는 질문이었습니다.이제 문제를 풀어보겠습니다.2. 문제 풀이 (실전용)위의 관계를 살펴보면 자유단(모멘트가 0이며 수직 처짐이 존재)하는 곳에서의 회전각은 처짐량에 비례하며 부재 길이에 반비례함을 알 수 있습니다.구조물이 B점의 수직처짐 (δ)이 동일하기 때문에 회전각 θ는 부재의 길이 L에 반비례하게 됩니다.따라서 문..

1.개요위 문제에서 분포하중이 삼각형이 아니라 등분포하중이라면,등분포하중을 받는 캔틸레버 처짐 공식을 활용하여변위일치법으로도 충분히 풀이가 가능합니다.하지만 여기서 한 단계 더 생각해보면, 만약 분포하중이 아니라 B점에 집중하중이 작용한다면문제는 훨씬 더 간단해집니다. 이와 같은 사고의 흐름은 매우 정상적이며,“어떻게 하면 더 쉽게 풀 수 있을까?”라는 열망에서 출발한 것입니다.구조물과 하중을 있는 그대로 받아들이는 것이 아니라,더 단순한 형태로 치환해서 바라볼 수 있는 관점을 갖게 되면문제 풀이 능력은 급격히 강력해집니다.이러한 생각의 흐름에 공감하신다면,제 블로그에서 다루고 있는 변위법 중심의 풀이들을 꼭 학습해 보시기 바랍니다.이때 추가로 반드시 짚고 넘어가야 할 것이FEM(고정단 모멘트)과 등가절..

1.개요위의 문제를 보고 어떤 생각이 드시나요?아마도 ‘굽힘에너지’라는 단어가 눈에 들어오는 순간, 대부분은 멈추지 못하고 앞으로 나아갈 것입니다.평형방정식을 세우고, 구간별 모멘트 식을 만들고,시간이 흘러가는 것을 느끼면서도 “여기까지 왔는데 멈춰야 하나?”를 고민하겠죠.하지만 이미 세운 식이 아까워 더 가는 분들도 있을 겁니다.그러다 모멘트 제곱항을 전개하면서 또 한 번 고민합니다.“이걸 정말 해야 하나?”이윽고 제곱꼴로 나온 2차식을 정적분하기 위해 세제곱 항을 처리하며, 마음속으로 기도하게 됩니다.제발… 이렇게나 열심히 풀고있는데... 계산 실수만은 나오지 않게 해주세요... 아멘. 벌써 2문제나 풀 수 있는 시간을 쏟았나이다... 여기서 돌아갈 수 없습니다...자, 여기서 질문 하나 드리겠습니다..

1.개요이전 글에서 구조물 해석을 다루며 일반적으로 부정정 차수가 높을수록 변위법이 유리하다는 이야기를 한 바 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/144 2018년 1차 서울시 7급 1번 (부정정 차수가 높을 땐 변위법)1. 개요부정정 차수가 높다는 것은 무엇을 의미할까요?이는 7급·9급 시험의 관점에서는 오히려 자유도의 개수가 낮을 가능성이 크다는 뜻으로 해석할 수 있습니다.위의 구조물이 바로 그런 전형oreostructure.com그런데 변위법에 익숙하지 않은 분들 중에는, 변위법을 자유도가 매우 적고 부정정 차수가 아주 높을 때에만 쓰는 특수한 방법으로 오해하는 경우가 있는 것 같습니다.혹시 이런 그릇된 인식을 갖고 계실까 봐, 위와 같은 문제를 예시로 가져왔습니다..

1. 개요부정정 차수가 높다는 것은 무엇을 의미할까요?이는 7급·9급 시험의 관점에서는 오히려 자유도의 개수가 낮을 가능성이 크다는 뜻으로 해석할 수 있습니다.위의 구조물이 바로 그런 전형적인 예입니다. 해당 구조물은 3차 부정정 구조물입니다.이를 응력법으로 접근하려고 하면 미지력이 3개가 되며, 이에 따라 적합방정식도 3개가 필요합니다.최소일의 원리로 접근하더라도 구조물을 해석하기 위해 편미분식 3개를 세워 연립방정식을 풀어야 합니다.이는 공학용 계산기 없이는 현실적으로 부담이 큰 방식이며,한 문제당 1분 내외로 빠르게 치고 나가야 하는 7급·9급 시험 환경에서는 매우 비효율적인 전략입니다.반면, 위 구조물을 변위의 관점에서 바라보면 문제는 매우 단순해집니다.이 구조물은 B절점의 회전각 하나만으로 전체..

1. 개요 위와 같은 문제를 풀 때, 보통 공학용 계산기를 애용하는 사람들은 전포텐셜 에너지법을 사용하곤 합니다.이 방법은 분명 강력한 해석 도구이지만, 계산기를 사용할 수 없는 7급·9급 시험 환경에서는 사실상 무용지물에 가깝습니다.전포텐셜 에너지를 손으로 산정하려고 하면모멘트를 제곱한 뒤 구간별로 나누어 손적분을 해야 하고,변형에너지를 산정하는 과정 자체가 이미 상당한 시간과 집중력을 요구합니다.이 과정에서 계산 실수라도 한 번 발생하면 식 전체가 꼬이게 됩니다.연산의 길이가 길어질수록 문제는 반드시 꼬입니다.이 점을 감안하면, 손적분을 통한 전포텐셜 에너지법은위와 같은 문제에 대해 매우 비효율적인 접근이라고 할 수 있습니다.사실 이 문제는응력법으로도,변위법으로도,훨씬 간단하고 직관적으로 풀 수 있는..

안녕하세요. 오레오구조입니다.이전에 축부재를 주제로 한 변위법 특강을 진행한 바 있으며, 당시 참여해 주신 분들로부터 강의 내용과 구성에 대해 만족도가 높았다는 피드백을 받았습니다. 관심 가져주시고 참여해 주신 분들께 다시 한 번 감사드립니다.이번에는 내용을 한 단계 확장하여, 휨부재를 대상으로 한 변위법적 관점을 다뤄보고자 합니다.구체적으로는 휨부재의 강성도 개념과 이를 이해하는 데 핵심이 되는 가상변위의 법칙을 중심으로 설명드릴 예정입니다. 기존의 공식 암기 중심 접근이 아닌, 구조를 이해하는 흐름에 초점을 맞춰 진행할 계획입니다.본 무료 특강은 제 블로그의 방향성과 콘텐츠를 공유하고, 구독자분들과의 접점을 넓히기 위한 목적으로 진행하고 있습니다.따라서 블로그 구독 후 신청해 주시면 감사하겠습니다.라..