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 문제를 공액보법(Conjugate Beam Method) 으로 푼다고 가정해 보겠습니다.먼저, 실제 보의 굽힘모멘트도(BMD) 를 산정한 뒤,이를 EI로 나누어 단순보에 작용하는 등가 하중으로 치환하는 과정을 거치게 됩니다.즉, M/EI 도를 단순보 위의 하중 분포로 바꾸는 것이 첫 단계입니다. 하지만 공액보법을 적용할 때 가장 시간이 소요되는 부분은바로 공액보의 반력 계산입니다.이를 일일이 적분하거나 모멘트 균형으로 구하면 복잡해지기 때문입니다.이때 유용한 방법이 바로 등가 하중(Equivalent Load) 을 이용하는 것입니다.공액보의 반력을 등가하중으로 빠르게 환산하면 복잡한 계산 과정을 상당히 단축할 수 있습니다. 특히, 단순보로 모델링했을 때 공액보의 반력은 실제 보의 회전량(θ..

공액보법(Conjugate Beam Method)과 이중적분법의 관계보의 처짐과 기울기를 구하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.그중 공액보법(Conjugate Beam Method)은 이중적분법(Double Integration Method)과 밀접한 관계를 가지며,이중적분 과정을 보다 직관적으로 이해할 수 있도록 만들어진 개념적 방법입니다.1. 기본 개념단면 2차모멘트 $I$와 탄성계수 $E$를 가진 보의 휨 방정식은 다음과 같습니다.$$EI \frac{d^2y}{dx^2} = M(x)$$여기서$M(x)$ : 실제보의 휨모멘트$y(x)$ : 처짐입니다.이를 두 번 적분하면 다음과 같은 관계를 얻습니다.$$\frac{dy}{dx} = \theta(x) = \int \frac{M(x)}{EI} , dx$$..