건축구조 역학에서 건축기사나 건축산업기사에 대해서
자주출제되는 항목들을 나열하여 보았어요~~~~
건축구조역학에 대해서 항목들이 들어가는 내용들 위주로 여러문제 스타일을
공부하셨으면 합니다.
★ 구조역학 ★
▶ 제 1 장 힘과 모멘트
1. 모멘트의 정의와 단위 그리고 부호에 대해서 공부하시고요
2. 우력 (couple of forces )의 정의와 특징
1)정의
동일한 평면에 있는 크기가 같고 방향이 서로 반대로 작용하는 한 쌍의 나란한 힘을 우력이라 정의 한다.
부호는 모멘트의 단위 및 부호와 동일 하다.
2) 특징
우력에 의한 모멘트는 평면내의 어떠한 점에 대해서 그 크기가 계산하더라도 항상 일정하다.
3.힘의 합성과 분해
1) 합력의 위치를 구하는 문제
가. 나란히 작용하는 경우
나. 작용점이 다른 여러 힘이 작용하는 경우
2) 힘의 평형
힘의 평형 조건식을 이용한 합력의 크기를 구하는 문제
▶ 제 2 장 구조물과 하중
구조물과 하중에 대해서는 한가지 내용만 알고 가시면 됩니다.
구조물의 판별식에서 부정정 차수를 구하는 개념 한가지만 알고
갑시다.
n = r + m + f - 2j
여기서, r : 반력수
m : 부재수
f : 강 절점수
j : 모든 절점수 (자유단도 포함)
1) n < 0 : 불안정 구조물
2) n = 0 : 안정, 정정구조물
3) n > 0 : 안정, 부정정 구조물
▶ 제 3 장 정정 보
3.1 반력 및 부재력
1. 정정보
힘의 평형조건식으로 지점의 반력과 부재력을 구할수 있는
구조물을 정정 구조물이라 하고, 종류에는 4가지가 있다.
(1) 단순보
(2) 켄틸레버보
(3) 내민보
(4) 겔버보
2. 반력
구조물에 하중이 작용하면 구조물의 평형상태를 유지하기 위해서
지점에는 반력이 생긴다.
반력을 계산하는 순서는 다음과 같다.
(1) 지점의 종류에 따라 반력의 형태와 방향을 과정하고 기호를 붙인다.
( H_A, R_A , M_A 등)
(2) 하중과 반력에 대해 힘의 평형 조건식을 적용하여 미지의 반력을
구한다.
(3) 반력을 계산한 결과 부호가 (-)이면 (1)단계에서 가정한 반력의
방향이 반대임을 뜻 한다.
3. 부재력 (부재응력, 단면력, 외응력 )
구조물에 하중이 가해지면 지점에는 반력이 생기고 이들 하중과 반력은 구조물내의 각 부재에 전단력, 휨모멘트 및 축방향력으로 작용하여 부재의 모양을 일그러지게 또는 휘게 하거나 부재의 길이를 변화시킨다.
이러한 힘을 부재력(부재응력, 단면력, 외응력 )이라 한다.
(1) 전단력 (shear force)
1) 정의 : 하중 또는 반력이 부재축과 직각으로 작용하여 부재를
일그러지게 하는 힘
2) 기호 : Q (또는 S,V)
3) 단위 : kg, t
(2) 휨모멘트 (bending monent)
1) 정의 : 하중 또는 반력이 재축과 직각으로 작용하여 부재를
휘게하는 힘
2) 기호 : M
3) 단위 : kg.cm, t.m
(3) 축방향력 ( axial force )
1) 정의 : 하중 또는 반력이 재축방향으로 작용하여 부재의
길이를 변화시키는 힘
2) 기호 : P (또는 N)
3) 단위 : kg, t
(4) 부재력 계산 요령
어느 단면의 부재력을 계산하려면 먼저 지점의 반력을 구한 다음
그 점을 중심으로 구조물의 한편(주로 왼쪽)만을 생각하여 계산한다.
1) 재축과 직각으로 작용하는 하중 과 반력의 합 = 전단력
2) 수직하중에 의한 모멘트 ( 하중 또는 반력 × 거리)와 모멘트
하중의 합 = 휨모멘트
3) 재축에 평행하게 작용하는 하중과 반력의 합 = 축방향력
(5) 응력도
응력도를 작도할때에는 부호를 고려하여 기선의 위 또는 아래에 그 점에 발생하는 부재력의 크기만큼 비례하여 작도한다.
이때 S.F.D (전단력도)에서는 (+)전단력을 기선 위에 ,(-)전단력을 기선 아래에 작도하고 B.M.D (휨모멘트) 및 A.F.D(축방향력도)에서는 (+)값을
기선 아래에, (-) 값을 기선 위에 작도하는 것이 일반적이다.
여기까지는 정정보에 대해서 일반적으로 문제를 풀수 있는 개념을
말씀드렸어요.
자~~~ 이제부터는 여러분께서 단순보, 켄틸레버보, 내민보, 겔버보에
대해서 반력과 부재력을 계산하시면 되요...
단, 겔버보는 힌지를 중심으로 구조물을 두개로 나누어서 둘다 정정보가 되도록 한다음 풀어 나가시면 됩니다.
한번 위에서 제가 말씀 드린 내용을 가지고 한번 문제를 접해보세요
이것이 정정보에서 계산문제로 나오는 경우 입니다.
1.`A지점에 대해서 반력 구하시오` 라고 문제가 주어지면~~~
구하고자 하는 지점 말구 다름지점 즉, B 지점을 모멘트 원점으로 나두고 B점을 회전 시키는 모든 힘을 찾아서 구하면 된다.
여기서 말하는 회전시키는힘( = 모멘트가 일어나는 힘)을 찾아서
시계방향으로 회전시키면 부호는 (+)이고,반시계방향으로 회전 시키면
부호는 (-) 이다.계산을 하게 되면 미지수 하나에 식이 하니가 되어서
A지점의 반력을 구할수가 있다.
2.`부재력(A지점에 대해서 전단력, 휨모멘트 및 축방향력) 을 계산하시오`
문제가 주어진다면 가장 먼저 반력을 계산하고 그다음에 부재력을 계산하시면 됩니다.
어렵게 생각하지 마시고 위에 나와 있는 방법을 통해서 한번 풀어보세요.
그러면 구조에서 정정보는 이런거구나하고 알수가 있어요
▶ 제 4 장 정정 라멘
1. 정정 라멘이란?
부재가 강절점(rigid joint)으로 연결되어 있어서 구조물에 하중이 작용하여 변형한 후에도 변화지 않는 구조물(Rahmen)로서 힘의 평형조건식
으로 지점 반력과 부재력을 구할 수 있는 구조물을 정정 라멘이라 한다.
2. 정정 라멘의 종류
(1) 켄틸레버형 라멘 - 1단 고정지점, 타단 자유단
(2) 단순보형 라멘 - 1단 회전지점, 타단 이동지점
(3) 3 이동단 라멘 - 3지점 모두 이동지점
(4) 3회전단 라멘 - 2개의 회전절점과 1개의 회전절점으로 구성
3. 정정 라멘의 해석 방법
(1) 힘의 평형조건식을 이용하여 지점 반력을 구한다.
(2) 3회전단 라멘의 경우에는 중간힌지(hinge)점의 휨모멘트가 0인 것을
이용한다.
(3) 임의의 점에 대한 부재력은 구조물 내부에서 밖을 보고 일반적으로
그점의 좌측 부분을 생각하여 정정보의 경우와 같은 방법으로 계산한다.
가. 전단력 : 임의 단면의 좌측 부분만을 고려하여 하중 또는 지점 반력이 부재를 수평과 수직 방향으로 일그러지게 하는 힘이 (+) 전단력이고, 구조물에 바깥쪽으로 표시한다.
나. 휨모멘트 : 휨모멘는 부재의 인장측에 그리는 것으로 약속하며, 한 쌍의 모멘트가 부재를 아래로 또는 안쪽으로 휘게 할 때를 正(+)으로
하고 구조물의 안쪽에 그리며, 위로 또는 안쪽으로 휘게 할 때는
負(-)로 하고 구조물의 바깥쪽에 그린다.
다. 축방향력 : 인장력일 때는 正(+),압축력일 때는負(-)로 하고 휨모멘트와 같은 방법으로 그린다.
4. 3회전단 라멘
(1) 3회전단 라멘
2개의 회전절점에 1개의 회전 절점으로 구성된 라멘
(2) 3회전단 라멘의 해석
지점의 반력은 최대 4개까지 존재한다.
따라서 힘의 평형조식을 이용하여 지점반력을 구할 때 회전절점(hinge)
의 휨모멘트가 0 이라는 조건을 포함해서 4개의 방정식을 세우고
미지의 반력을 구한다.
▶ 제 5 장 정정트러스
1. 트러스의 종류
(1) 켄틸레버형 트러스
(2) 단순보형 트러스
(3) 와렌 트러스
(4) 플랫트러스
(5) 하우트러스
(6) 비렌딜 트러스
트러스의 종류에서는 그림과 이름정도만 알고 가시면 됩니다.
2. 부재력이 0 인 부재
동일한 트러스에서도 하중의 작용상태에 따라서 응력이 발생되지 않는 부재가 있다.
(1) 2개의 부재가 만나는 절점에 하중이 작용하지 않는 경우에 두 부재의 응력은 0 이다.
(2) 앞의 경우에서 하나의 부재축과 나란하게 작용할 때 나란한 부재의 응력은
하중의 크기와 같고 다른 한부재의 응력은 0 이다.
(3) 3개의 부재가 모이는 절점에 하중이 작용하지 않는 경우 동일 직선상에 놓여있는 두 부재의 응력은
같고 임의의 각도로 접합된 다름 한 부재의 응력은 0 이다.
3. 절점법
트러스 각부재에 생기는 인장, 압축력을 구하는 방법으로는 절점법과 절단법이 있다.
(1) 해석요령
1) 단순보와 같은 방법으로 반력을 구한다.
2) 모든 부재는 인장력(+)을 받는것으로 가정하고 기호를 붙인다.
3) 미지의 부재력이 2개가 넘지않는 절점을 찾아가며, 힘의 평형조건식을
적용해서 미지의 부재력을 구한다.
조건식이 2개이므로 미지 부재력이 2개 이하인 절점부터 택하여 순차적으로 계산한다.
4) 계산된 부재력의 부호가 (-)이면 압축재이다.
4. 절단법...◆ 매우 중요한 개념입니다.
(1) 개 념
임의 단면의 어느 한 개의 부재력을 구하는데 편리한 방법으로서 3개 이하의 미지 부재력을 갖는
단면을 가상으로 절단하여 힘의 평형조건식으로부터 부재력을 계산한다.
1) 모멘트법... 힘의 평형조건식에서 모멘트의 합계라는 식을 적용하며
상현재 와 하현재를 구하는데 편리하다.
2) 전단력법.... 힘의 평형조건식에서 수평,수직으로 작용하는 힘들의 합계라는 식을
적용하며 사재와 수직재를 구하는데 편리하다.
(2) 해석요령
1) 지점 반력을 구한다.
2) 응력을 구하고자 하는 부재를 포함하여 미지의 부재력수가 3개 이하가 되도록
가상단면을 절단한다. 이경우 반드시 직선으로 절단할 필요는 없다.
3) 절단된 부호는 인장력(+)을 받는 것으로 가정하고 기호를 붙인다.
4) 절단된 구조물의 어느 한쪽의 외력 (하중 및 반력)과 부재력에 대해서
힘의 평형조건식을 적용하여 미지의 부재력을 구한다.
5) 계산된 부재력의 부호가 (-)이면 압축재다.
★ 제 1 장 힘과 모멘트 ~ 제 5 장 정정 트러스까지 전반적인 개념을
서술해 놓았으니 교재를 통해서 문제를 적응해 나가세요....
어렵게 받아드리지 마시고 자신감 가지시고 열심히 하시기 바랍니다....
힘내세요 ~~~~~ 화이팅!!!
자주출제되는 항목들을 나열하여 보았어요~~~~
건축구조역학에 대해서 항목들이 들어가는 내용들 위주로 여러문제 스타일을
공부하셨으면 합니다.
★ 구조역학 ★
▶ 제 1 장 힘과 모멘트
1. 모멘트의 정의와 단위 그리고 부호에 대해서 공부하시고요
2. 우력 (couple of forces )의 정의와 특징
1)정의
동일한 평면에 있는 크기가 같고 방향이 서로 반대로 작용하는 한 쌍의 나란한 힘을 우력이라 정의 한다.
부호는 모멘트의 단위 및 부호와 동일 하다.
2) 특징
우력에 의한 모멘트는 평면내의 어떠한 점에 대해서 그 크기가 계산하더라도 항상 일정하다.
3.힘의 합성과 분해
1) 합력의 위치를 구하는 문제
가. 나란히 작용하는 경우
나. 작용점이 다른 여러 힘이 작용하는 경우
2) 힘의 평형
힘의 평형 조건식을 이용한 합력의 크기를 구하는 문제
▶ 제 2 장 구조물과 하중
구조물과 하중에 대해서는 한가지 내용만 알고 가시면 됩니다.
구조물의 판별식에서 부정정 차수를 구하는 개념 한가지만 알고
갑시다.
n = r + m + f - 2j
여기서, r : 반력수
m : 부재수
f : 강 절점수
j : 모든 절점수 (자유단도 포함)
1) n < 0 : 불안정 구조물
2) n = 0 : 안정, 정정구조물
3) n > 0 : 안정, 부정정 구조물
▶ 제 3 장 정정 보
3.1 반력 및 부재력
1. 정정보
힘의 평형조건식으로 지점의 반력과 부재력을 구할수 있는
구조물을 정정 구조물이라 하고, 종류에는 4가지가 있다.
(1) 단순보
(2) 켄틸레버보
(3) 내민보
(4) 겔버보
2. 반력
구조물에 하중이 작용하면 구조물의 평형상태를 유지하기 위해서
지점에는 반력이 생긴다.
반력을 계산하는 순서는 다음과 같다.
(1) 지점의 종류에 따라 반력의 형태와 방향을 과정하고 기호를 붙인다.
( H_A, R_A , M_A 등)
(2) 하중과 반력에 대해 힘의 평형 조건식을 적용하여 미지의 반력을
구한다.
(3) 반력을 계산한 결과 부호가 (-)이면 (1)단계에서 가정한 반력의
방향이 반대임을 뜻 한다.
3. 부재력 (부재응력, 단면력, 외응력 )
구조물에 하중이 가해지면 지점에는 반력이 생기고 이들 하중과 반력은 구조물내의 각 부재에 전단력, 휨모멘트 및 축방향력으로 작용하여 부재의 모양을 일그러지게 또는 휘게 하거나 부재의 길이를 변화시킨다.
이러한 힘을 부재력(부재응력, 단면력, 외응력 )이라 한다.
(1) 전단력 (shear force)
1) 정의 : 하중 또는 반력이 부재축과 직각으로 작용하여 부재를
일그러지게 하는 힘
2) 기호 : Q (또는 S,V)
3) 단위 : kg, t
(2) 휨모멘트 (bending monent)
1) 정의 : 하중 또는 반력이 재축과 직각으로 작용하여 부재를
휘게하는 힘
2) 기호 : M
3) 단위 : kg.cm, t.m
(3) 축방향력 ( axial force )
1) 정의 : 하중 또는 반력이 재축방향으로 작용하여 부재의
길이를 변화시키는 힘
2) 기호 : P (또는 N)
3) 단위 : kg, t
(4) 부재력 계산 요령
어느 단면의 부재력을 계산하려면 먼저 지점의 반력을 구한 다음
그 점을 중심으로 구조물의 한편(주로 왼쪽)만을 생각하여 계산한다.
1) 재축과 직각으로 작용하는 하중 과 반력의 합 = 전단력
2) 수직하중에 의한 모멘트 ( 하중 또는 반력 × 거리)와 모멘트
하중의 합 = 휨모멘트
3) 재축에 평행하게 작용하는 하중과 반력의 합 = 축방향력
(5) 응력도
응력도를 작도할때에는 부호를 고려하여 기선의 위 또는 아래에 그 점에 발생하는 부재력의 크기만큼 비례하여 작도한다.
이때 S.F.D (전단력도)에서는 (+)전단력을 기선 위에 ,(-)전단력을 기선 아래에 작도하고 B.M.D (휨모멘트) 및 A.F.D(축방향력도)에서는 (+)값을
기선 아래에, (-) 값을 기선 위에 작도하는 것이 일반적이다.
여기까지는 정정보에 대해서 일반적으로 문제를 풀수 있는 개념을
말씀드렸어요.
자~~~ 이제부터는 여러분께서 단순보, 켄틸레버보, 내민보, 겔버보에
대해서 반력과 부재력을 계산하시면 되요...
단, 겔버보는 힌지를 중심으로 구조물을 두개로 나누어서 둘다 정정보가 되도록 한다음 풀어 나가시면 됩니다.
한번 위에서 제가 말씀 드린 내용을 가지고 한번 문제를 접해보세요
이것이 정정보에서 계산문제로 나오는 경우 입니다.
1.`A지점에 대해서 반력 구하시오` 라고 문제가 주어지면~~~
구하고자 하는 지점 말구 다름지점 즉, B 지점을 모멘트 원점으로 나두고 B점을 회전 시키는 모든 힘을 찾아서 구하면 된다.
여기서 말하는 회전시키는힘( = 모멘트가 일어나는 힘)을 찾아서
시계방향으로 회전시키면 부호는 (+)이고,반시계방향으로 회전 시키면
부호는 (-) 이다.계산을 하게 되면 미지수 하나에 식이 하니가 되어서
A지점의 반력을 구할수가 있다.
2.`부재력(A지점에 대해서 전단력, 휨모멘트 및 축방향력) 을 계산하시오`
문제가 주어진다면 가장 먼저 반력을 계산하고 그다음에 부재력을 계산하시면 됩니다.
어렵게 생각하지 마시고 위에 나와 있는 방법을 통해서 한번 풀어보세요.
그러면 구조에서 정정보는 이런거구나하고 알수가 있어요
▶ 제 4 장 정정 라멘
1. 정정 라멘이란?
부재가 강절점(rigid joint)으로 연결되어 있어서 구조물에 하중이 작용하여 변형한 후에도 변화지 않는 구조물(Rahmen)로서 힘의 평형조건식
으로 지점 반력과 부재력을 구할 수 있는 구조물을 정정 라멘이라 한다.
2. 정정 라멘의 종류
(1) 켄틸레버형 라멘 - 1단 고정지점, 타단 자유단
(2) 단순보형 라멘 - 1단 회전지점, 타단 이동지점
(3) 3 이동단 라멘 - 3지점 모두 이동지점
(4) 3회전단 라멘 - 2개의 회전절점과 1개의 회전절점으로 구성
3. 정정 라멘의 해석 방법
(1) 힘의 평형조건식을 이용하여 지점 반력을 구한다.
(2) 3회전단 라멘의 경우에는 중간힌지(hinge)점의 휨모멘트가 0인 것을
이용한다.
(3) 임의의 점에 대한 부재력은 구조물 내부에서 밖을 보고 일반적으로
그점의 좌측 부분을 생각하여 정정보의 경우와 같은 방법으로 계산한다.
가. 전단력 : 임의 단면의 좌측 부분만을 고려하여 하중 또는 지점 반력이 부재를 수평과 수직 방향으로 일그러지게 하는 힘이 (+) 전단력이고, 구조물에 바깥쪽으로 표시한다.
나. 휨모멘트 : 휨모멘는 부재의 인장측에 그리는 것으로 약속하며, 한 쌍의 모멘트가 부재를 아래로 또는 안쪽으로 휘게 할 때를 正(+)으로
하고 구조물의 안쪽에 그리며, 위로 또는 안쪽으로 휘게 할 때는
負(-)로 하고 구조물의 바깥쪽에 그린다.
다. 축방향력 : 인장력일 때는 正(+),압축력일 때는負(-)로 하고 휨모멘트와 같은 방법으로 그린다.
4. 3회전단 라멘
(1) 3회전단 라멘
2개의 회전절점에 1개의 회전 절점으로 구성된 라멘
(2) 3회전단 라멘의 해석
지점의 반력은 최대 4개까지 존재한다.
따라서 힘의 평형조식을 이용하여 지점반력을 구할 때 회전절점(hinge)
의 휨모멘트가 0 이라는 조건을 포함해서 4개의 방정식을 세우고
미지의 반력을 구한다.
▶ 제 5 장 정정트러스
1. 트러스의 종류
(1) 켄틸레버형 트러스
(2) 단순보형 트러스
(3) 와렌 트러스
(4) 플랫트러스
(5) 하우트러스
(6) 비렌딜 트러스
트러스의 종류에서는 그림과 이름정도만 알고 가시면 됩니다.
2. 부재력이 0 인 부재
동일한 트러스에서도 하중의 작용상태에 따라서 응력이 발생되지 않는 부재가 있다.
(1) 2개의 부재가 만나는 절점에 하중이 작용하지 않는 경우에 두 부재의 응력은 0 이다.
(2) 앞의 경우에서 하나의 부재축과 나란하게 작용할 때 나란한 부재의 응력은
하중의 크기와 같고 다른 한부재의 응력은 0 이다.
(3) 3개의 부재가 모이는 절점에 하중이 작용하지 않는 경우 동일 직선상에 놓여있는 두 부재의 응력은
같고 임의의 각도로 접합된 다름 한 부재의 응력은 0 이다.
3. 절점법
트러스 각부재에 생기는 인장, 압축력을 구하는 방법으로는 절점법과 절단법이 있다.
(1) 해석요령
1) 단순보와 같은 방법으로 반력을 구한다.
2) 모든 부재는 인장력(+)을 받는것으로 가정하고 기호를 붙인다.
3) 미지의 부재력이 2개가 넘지않는 절점을 찾아가며, 힘의 평형조건식을
적용해서 미지의 부재력을 구한다.
조건식이 2개이므로 미지 부재력이 2개 이하인 절점부터 택하여 순차적으로 계산한다.
4) 계산된 부재력의 부호가 (-)이면 압축재이다.
4. 절단법...◆ 매우 중요한 개념입니다.
(1) 개 념
임의 단면의 어느 한 개의 부재력을 구하는데 편리한 방법으로서 3개 이하의 미지 부재력을 갖는
단면을 가상으로 절단하여 힘의 평형조건식으로부터 부재력을 계산한다.
1) 모멘트법... 힘의 평형조건식에서 모멘트의 합계라는 식을 적용하며
상현재 와 하현재를 구하는데 편리하다.
2) 전단력법.... 힘의 평형조건식에서 수평,수직으로 작용하는 힘들의 합계라는 식을
적용하며 사재와 수직재를 구하는데 편리하다.
(2) 해석요령
1) 지점 반력을 구한다.
2) 응력을 구하고자 하는 부재를 포함하여 미지의 부재력수가 3개 이하가 되도록
가상단면을 절단한다. 이경우 반드시 직선으로 절단할 필요는 없다.
3) 절단된 부호는 인장력(+)을 받는 것으로 가정하고 기호를 붙인다.
4) 절단된 구조물의 어느 한쪽의 외력 (하중 및 반력)과 부재력에 대해서
힘의 평형조건식을 적용하여 미지의 부재력을 구한다.
5) 계산된 부재력의 부호가 (-)이면 압축재다.
★ 제 1 장 힘과 모멘트 ~ 제 5 장 정정 트러스까지 전반적인 개념을
서술해 놓았으니 교재를 통해서 문제를 적응해 나가세요....
어렵게 받아드리지 마시고 자신감 가지시고 열심히 하시기 바랍니다....
힘내세요 ~~~~~ 화이팅!!!
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