구조물에 작용하는 하중과 반력은 외력에 해당하고, 이 외력에 대해 구조물은 응력으로서 구조물의 내부의 저항력이 발생하게 됩니다. 구조물에 하중이 작용할 때 지점의 반력과 부재내부의 응력으로 안정된 정지상태를 유지할 수 있는 구조물을 안정구조물이라고 합니다. 이와는 반대로 정지상태를 유지할 수 없는 구조물이 불안정구조물이 됩니다. 불안정구조물은 식으로 본다면 힘의 평형식을 세울 수 없고, 하중이 작용하면 구조물이 이동하거나 회전하게 됩니다.
정정(靜定)/ 부정정(不靜定)
안정구조물은 정정구조물과 부정정구조물로 나눌 수 있습니다. 정정구조물은 힘의 평형식만으로 지점의 반력과 부재의 응력을 구할 수 있는 구조물을 말합니다. 단순보(simple beam), 켄틸레버보(cantilever beam), 내민보(overhaning beam), 게르버보(gerber’s beam), 3힌지라멘 등이 정정구조물에 해당됩니다.
부정정구조물은 힘의 평형식만으로는 지점의 반력과 부재의 응력을 구할 수 없는 구조물로서 접합조건이 있어야만 계산이 가능합니다. 부정정구조물을 풀기 위해 필요한 적합조건의 수를 부정정차수라고 합니다.
부재 양절점의 구속조건은 다음과 같이 3가지로 나누어볼 수 있습니다. 강접-강접이 m1개, 강접-회전이 m2개, 회전-회전 m3개가 있는 구조물이 있다고 가정해 보겠습니다.
부재 양절점의 구속조건에 따라 미지수는 달라지지만 평형식의 수는 모두 같습니다. 결국 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
