성힌지는 소성설계 개념에서 나온 것으로 지진하중과 관련이 되어 있습니다.  ▶ 지진하중(Seismic load, Earthquake load) 개요▶ 지진하중/ 설계응답스펙트럼이란?/ 설계응답스펙트럼 구하는 방법▶ 건축물 하중의 종류/ 하중조합/ 하중조합의 원리  지진하중은 매우 큰 하중이지만 발생확률은 매우 낮습니다. 건축물의 내진등급별 최소성능목표를 보더라도  내진등급 Ⅱ인 건축물은 재현주기 1000년인 지진하주에 대해 인명보호를 목표로 하고 있습니다. 이렇게 확률이 높지 않은 지진하중에 대해 탄성범위 내로 설계하는 것은 비효율적이라고 할 수 있습니다. 따라서 탄성을 넘어선 소성구간의 붕괴까지를 감안해서 설계하겠다는 것이 소성설계의 기본 개념입니다. ▶ 응력-변형도 곡선, 탄성과 소성▶ 강도와 강성(..

구조역학/소성설계 2024. 11. 16. 13:38

구조물의 안정/불안정, 정정/부정정 상태를 판정하는 방법에 대해서는 다음 글을 참고하시고, 여기서는 부정정차수를 계산하는 방법에 대해 살펴보겠습닏.   ■  안정/ 불안정, 정정/부정정 - 구조물의 판별  정정(靜定)/ 부정정(不靜定)안정구조물은 정정구조물과 부정정구조물로 나눌 수 있습니다. 정정구조물은 힘의 평형식만으로 지점의 반력과 부재의 응력을 구할 수 있는 구조물을 말하고, 부정정구조물은 힘의 평형식만으로는 지점의 반력과 부재의 응력을 구할 수 없는 구조물로서 적합조건이 있어야만 계산이 가능합니다. 부정정차수부정정차수는  부정정구조물을 풀기 위해 필요한 적합조건(변형에 대한 적합 조건)의 수를 말합니다. 부정정차수 = 미지의 반력수 + 미지의 부재력수 – 평형조건식 수  즉, 부정정차수를 우리가 ..

구조역학/부정정구조물 2024. 11. 14. 21:12

실제 구조물을 해석하기 위해서는 자유물체도를 활용하여 모델화합니다. ▶ 구조물의 모델화와 자유물체도(Free body diagram)▶ 구조물의 지점과 절점 ▶ 구조물 해석을 위한 하중의 종류 구조역학을 처음 배울 때는 이것을 왜 하는지? 실제 구조물과 무슨 상관이 있는지 잘 이해가 되지 않습니다. 여기서는 실제 도면을 보면서 보에 작용하는 하중을 어떻게 계산하는지 살펴보겠습니다.  구조도면다음과 같은 구조도면을 먼저 보겠습니다. 비교적 크지 않는 규모의 근린생활시설의 3층 구조도면입니다.   우선 3층 슬래브에 작용하는 하중을 계산해보겠습니다. ▶ 건축물 하중의 종류/ 하중조합/ 하중조합의 원리 ▶ 고정하중(D); Dead load  먼저 고정하중을 계산하는데 고정하중에는..

구조역학 2024. 4. 24. 21:36

앞에서 도심과 관련된 단면1차모멘트를 살펴보았습니다. 여기서는 보에서 발생하는 휨모멘트와 단면2차모멘트를 살펴보겠습니다. ▶이전글 단면정수 - 단면1차모멘트와 도심  보의 휨 변형보나 슬래브에 생기는 응력을 이해하기 위해 보가 힘을 받을 때 변형되는 모양을 생각해봅시다. 만일 보와 기둥이 한 몸처럼 붙어 있다면 점선과 같이 아래로 휘어질 것입니다. 보의 한가운데에 있는 작은 육면체를 잘라서 어떻게 모양이 달라졌는지 살펴봅시다. 정면에서 보았을 때 힘을 받기 전에는 사각형이었던 입면(초록색)이 힘을 받은 후에는 사다리꼴(갈색)로 변형되었습니다. 변형되기 전에 사각형이었던 단면은 회전만 하고 사각형 모양이 그대로 유지된다고 가정하도록 하겠습니다(실제로는 약간 다르지만). 그리고 변형된 후의 보를 앞쪽에서 봤..

구조역학/정정구조물의 응력 2024. 1. 28. 20:42

구조부재는 다양한 형상으로 사용될 수 있습니다. 대들보처럼 직사각형단면으로 된 단순한 형상도 있지만, H-형강처럼 복잡한 단면이 사용되기도 합니다. 따라서 단면을 형상을 고려할 필요가 있습니다. 여기서는 단면1차모멘트와 도심에 대해 살펴보겠습니다. 단면1차모멘트단면의 성질을 고려할 때도 중요한 것이 모멘트입니다. 모멘트는 물체를 회전시키려고 하는 힘을 말하고, 힘의 크기에 회전의 중심으로부터 힘이 작용하는 작용선까지의 수직거리를 곱해서 계산합니다. 구조부재의 단면에서도 이 모멘트를 고려해보겠습니다. ▶ 구조물 해석을 위한 하중의 종류▶ 우력과 모멘트  우리에게 익숙한 X-Y좌표계를 놓고 시작하겠습니다. 다음 그림과 같이 (X, Y) 지점에 어떤 물체의 미소단면적 dA가 있다고 할 때, 단면1차모멘트는 미..

구조역학 2024. 1. 28. 11:42

앞에서 정정구조물의 응력에 대한 기본적인 개념을 살펴보았습니다. 여기서는 정정구조물인 캔틸레버에서 발생하는 응력에 대해 살펴보겠습니다. ■ 정정구조물의 응력 개념 ■ 단순보(정정구조물)의 응력 계산 ▶ 응력이란? ▶ 압축응력, 인장응력, 전단응력, 휨응력 집중하중이 작용할 때 다음 그림과 같이 캔틸레버보에 집중하중이 작용할 때 응력이 어떻게 발생하는지 살펴보겠습니다. ▶ 구조물 해석을 위한 하중의 종류 a구간과 b구간은 집중하중이 다르게 작용하고 단면력이 다르게 발생하기 때문에 구간을 나누어서 계산할 필요가 있습니다. 먼저 a구간부터 계산해보겠습니다. A점에서 x만큼 떨어진 위치에서 힘의 평형식을 이용하면 다음과 같이 전단력과 모멘트를 구할 수 있습니다. 전단응력과 휨모멘트 모두 양수값이므로 처음에 가정..

구조역학/정정구조물의 응력 2024. 1. 26. 14:20

정정구조물인 단순보에서 휨모멘트와 전단력이 어떤 관계가 있는지 살펴보겠습니다. ■ 정정구조물(보)의 응력 계산 휨모멘트와 전단력의 관계 휨모멘트와 전단력이 어떤 관계가 있는지 살펴보기 위해 다음과 같이 등분포하중을 받는 단순보에서 미소단면을 잘라서 살펴보겠습니다. 단순보에 휨모멘트가 작용하면 미소단면은 사다리꼴로 변형이 되면서 하부는 늘어나고 상부는 줄어들게 되는데 여기서는 그냥 원래의 단면인 직사각형으로 나타내고 전단력을 Q, 휨모멘트를 M일라고 나타내 보겠습니다. 전단력과 휨모멘트의 관계를 알아보기 위해서 힘의 평형식을 이용해서 풀어봅니다. 우선 연직방향으로 작용하는 모든 힘의 평행상태를 이루고 있다는 것을 식으로 나타내면 다음과 같이 됩니다. 그 다음 미소단면의 B점에서의 휨모멘트의 합력이 0이라는..

구조역학/정정구조물의 응력 2024. 1. 25. 17:44

일반적으로 지점의 반력이 3개 미만이 되면 구조물은 불안정하게 되는데, 여기서는 구조물의 안정/불안정, 정정/부정정 상태를 판정하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.  ■  구조물 해석을 위한 하중의 종류  구조물의 상태는 구조부재의 단면력의 수(미지수)의 합계와 평형식의 수(식의 수)의 합계를 비교해서 판단할 수 있습니다. ▶ 구조물의 지점과 절점 안정/ 불안정구조물에 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 ..

구조역학/부정정구조물 2024. 1. 24. 22:29