Insight 구조&응용역학

2019년 7급 국가직 응용역학 10번 (부정정 보 처짐의 쉬운 풀이)

1.개요여러분께서는 위의 문제를 보고 어떤 생각이 드시나요?이중적분과 곡률이 가장 먼저 떠오르고, 거기에서 사고가 멈춘다면 한 번쯤은 생각을 더 확장해 보시는 것이 좋겠습니다.실제로 티모센코(Timoshenko) 계열의 재료역학 교재를 보면, 이러한 문제를 이중적분으로 푸는 예제들이 많이 수록되어 있습니다. 곡률의 개념을 이해하고, 그로부터 공액보법이 어떻게 파생되는지를 학습하는 데에는 매우 중요한 접근법입니다. 또한 경계조건(Boundary Condition)에 대한 이해도를 높이는 데에도 큰 도움이 됩니다.다만 문제는, 이러한 접근법이 7급·9급 공무원 시험 환경에서는 한계가 분명하다는 점입니다. 우리는 제한된 시간 안에 손계산으로 문제를 해결해야 하며, 따라서 보다 효율적인 접근법을 익히는 것이 필..

1. 개요메일을 통해 가끔 구독자분들께서 질문을 보내주십니다.한정된 시간 속에서 모든 질문에 즉각적으로 답변을 드리지는 못하지만, 그중 다른 분들께도 충분히 도움이 될 수 있겠다고 판단되는 질문은 별도의 포스팅 소재로 선정하여 정리하고 있습니다.이번에 질의해주신 구독자분께서는 처짐을 빠르고 쉽게 구하는 방법에 대해 고민하고 계셨습니다.BMD를 그리고 이를 EI로 나눈 뒤 면적과 도심을 구하여 반력, 모멘트, 처짐각, 처짐을 산정하는 기존의 절차가 다소 번거롭고 시간이 많이 걸린다고 느끼셨고,단계를 최대한 단순화하여 실수를 줄이면서도 빠르고 정확하게 풀이하는 방법을 연구하고 싶다고 말씀해 주셨습니다.또한 제 블로그를 통해 보다 효율적인 풀이 방식에 대한 인사이트를 얻을 수 있어 기쁘다는 말씀도 함께 전해주..

1. 개요이번 문제는 대칭 조건을 갖는 3차 부정정 프레임 구조물의 수평반력을 구하는 문제입니다.이전에 프레임(Frame) 구조물에 대해 다양한 해석 방법들을 여러 차례 소개해 드린 바 있기 때문에,제 블로그를 꾸준히 보아 오신 분들이라면 프레임 구조물에 대해서는 어느 정도 자신감이 생기셨을 것이라 생각합니다.‘3차 부정정’이라는 표현만 보면 난이도가 높아 보일 수 있지만,이번 문제는 오히려 대칭 조건을 적극적으로 활용할 수 있는 전형적인 유형입니다.따라서 복잡하게 접근하기보다는,구조물의 대칭성을 최대한 이용하고Fixed Roller 지점이 존재할 때의 수정된 강성도를 적절히 적용한다면연산을 크게 줄이면서 빠르고 깔끔하게 문제를 풀 수 있습니다.이번 풀이에서는 이러한 관점에서,대칭을 활용한 사고 흐름과 ..

1. 개요두 개의 회전각과 그에 대응하는 모멘트 사이의 관계식을 우리는 이미 여러 차례 도출해 보았습니다.또한 처짐 역시 현(Chord)–회전각으로 표현하여 모멘트와 연결하는 관계식도 정립해 보았습니다.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.comhttps://oreostructure.com/58 보 구조물 변위법의 기본 - 처짐각법 pt 21. 개요이번 글은 처짐각법 Pt.1에 이어 두 번째 글입니다.https://oreostructure.c..

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(..