건 축 구 조.

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1 건 축 구 조

2 시작하며... 주 는 인간이 생활하는 주거공간을 말한다.
우리의 삶에 꼭 필요한 세가지는 의•식• 주 이다. 주 는 인간이 생활하는 주거공간을 말한다. 주거공간은 자연으로 부터 보호받으면서 쾌적하고 능률적인 생활을 영위하기 위해서 구축되는 공간으로 예술적인 인간 문화의 표현물이 건축물이다. -. 본인소개 -. 수강생 성향파악: 건축, 토목, 기타학문 -. T/C/Q 그 어느 것 하나 중요하지 않은 것이 없음 -. 그 중 오늘은 특히 돈에 대한 얘기를 하려고 함. -. 돈이 얼마나 들지를 어떻게 계획하는가에 대해 함께 생각해 보려함..

3 건 축 구 조 건축은 구조, 기능, 미 등을 적절히 조화 시켜 우리 인간의 요구에 알맞은 공간을 창조해야 한다.
건축은 구조, 기능, 미 등을 적절히 조화 시켜 우리 인간의 요구에 알맞은 공간을 창조해야 한다. 건축물이 인간을 위한 주거공간으로 유지되기 위해서는 건축물을 이루는 뼈대인 구조가 기본적으로 하중에 대하여 안정성을 확보해야 한다.

4 Ⅶ. 구 조 역 학 (1) 힘의 평형 (2) 반력 산정 (3) 휨 모멘트와 전단력 (4) 탄성체와 부재 응력 내용의 이해
구 조 역 학 (1) 힘의 평형 (2) 반력 산정 (3) 휨 모멘트와 전단력 (4) 탄성체와 부재 응력 심화 반복학습 풀어보기 내용의 이해 인천국제공항

5 1. 힘의 평형 학 습 목 표 1. 작용하는 힘을 합성할 수 있다. 2. 작용하는 힘을 분해할 수 있다.
학 습 목 표 1. 작용하는 힘을 합성할 수 있다. 2. 작용하는 힘을 분해할 수 있다. 3. 작용하는 힘에 대하여 반력을 구할 수 있다. 4. 작용하는 힘에 대한 모멘트를 구할 수 있다. 주상복합 건물

6 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함.
(1) 힘의 합성과 분해 건물에 작용하는 하 중 수직하중[건물 +사람+설비+가구 등] 수평하중[바람+지진 등] 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함. 1. 힘의 합성 7kgf+10kgf=17kgf 7kgf 10kgf 같은 방향으로 작용하는 힘 다른 방향으로 작용하는 힘 7kgf 10kgf 10kgf-7kgf=3kgf 서울 상암 월드컵 경기장

7 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함.
(1) 힘의 합성과 분해 2. 힘의 분해 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함. 작용하는 힘(하중)을 수평, 수직력으로 y R RY Rx = R cosθ Ry = R sinθ θ RX x 서울 상암 월드컵 경기장

8 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함.
(1) 힘의 합성과 분해 3. 힘의 합력 힘은 건물에 여러 각도로 작용하지만 수평, 수직성분으로 합성, 분해하여 구조 해석을 함. 수평, 수직으로 분해된 힘의 합력을 구함 y R ΣV 피타고라스의 정리 ΣH θ x 서울 상암 월드컵 경기장

9 주어진 하중을 충분히 지지할 수 있도록 건물의 구조를 설계 한점에 작용하는 하중과 반력이 같으면 힘의 평형이 유지됨
(2) 반 력 반 력 주어진 하중을 충분히 지지할 수 있도록 건물의 구조를 설계 가해진 하중을 지지할 수 있는 힘(반력) +,- 는 방향 y 한점에 작용하는 하중과 반력이 같으면 힘의 평형이 유지됨 R ΣV 힘의 평형 수직 분력의 합= 수평 분력의 합=0 ΣH θ x 서울 상암 월드컵 경기장

10 P y (3) 모멘트 모멘트 하중이 지지점에서 떨어져 작용하면 휨 모멘트가 작용 부재에 인장과 압축이 생김 힘의 평형 조건
하중이 지지점에서 떨어져 작용하면 휨 모멘트가 작용 부재에 인장과 압축이 생김 하중이 반력과 같아도 지지점에서 떨어져 작용하면 회전력[모멘트]이 생김 모멘트 = 힘* 거리 [Moment = F * L] y 힘의 평형 조건 수직 분력의 합= 수평 분력의 합=0 휨 모멘트의 합=0 O P 서울 상암 월드컵 경기장

11 풀어 보기 2. 다음 힘들의 합력의 크기와 방향은 얼마 인가?
1. 옆 그림에서 합력의 크기와 방향은 얼마 인가? R=21.97kgf θ=30.69° 2. 다음 힘들의 합력의 크기와 방향은 얼마 인가? R=51.53kgf θ=65.36°

12 풀어 보기 1. 아래 그림에서 회전 모멘트의 크기와 방향은? M= -80kgf·m (반시계 방향)

13 2. 반 력 산 정 학 습 목 표 1. 부재에 작용하는 부재력에 대하여 안다. 2. 힘의 평형 조건에 대하여 안다.
반 력 산 정 학 습 목 표 1. 부재에 작용하는 부재력에 대하여 안다. 2. 힘의 평형 조건에 대하여 안다. 3. 집중 하중의 반력을 구할 수 있다. 4. 등분포 하중의 반력을 구할 수 있다. 주상복합 건물

14 부재에 작용하는 휨 모멘트, 전단력, 축방향력(인장, 압축)
(1) 집중 하중 작용시의 반력 부재력 구조물에 하중이 작용할 때 이를 분담하는 부재의 크기를 결정하기 위해 부재에 작용하는 부재력을 구한다. 반력을 알아야 부재력을 구할 수 있다. 부재에 작용하는 휨 모멘트, 전단력, 축방향력(인장, 압축) 집중하중 작용 시의 반력 산정 힘의 평형 조건 수직 분력의 합= 수평 분력의 합= 휨 모멘트의 합=0 힘의 평형 조건을 이용 반력을 구한다. 서울 상암 월드컵 경기장

15 (1) 집중 하중 작용시의 반력 집중하중 작용 시의 반력 산정 VA VB 힘의 평형 조건을 이용.
집중하중 작용 시의 반력 산정 힘의 평형 조건을 이용. ① 수평=0 (수평하중이 없으므로) ② 수직=0 에서 [20=VA+VB] 수직, 수평, 모멘트=0 모멘트 = 힘*거리 (시계방향 +) ③ 모멘트=0 에서,[B점의 MB=0] [MB=VA*10-20*4] [0=VA*10-80], [ 80=VA*10] ⇒ [ VA = 8 ] 20kgf VA VB 2m 4m ④ 수직=0 에서 [20=VA+VB] [20=8+VB] ⇒ [ VB = 12 ] 서울 상암 월드컵 경기장

16 등분포 하중 작용시의 반력 (2) 등분포 하중 에서 반력 산정 VA VB VA VB 힘의 평형 조건을 이용.
① 수평=0 (수평하중이 없으므로) 2tf/m*12m=24tf ② 수직=0 에서 [24=VA+VB] VA VB 모멘트 = 힘*거리 (시계방향 +) 12m 8m ③ 모멘트=0 에서,[B점의 MB=0] [MB=VA*20-24*14] [0=VA*20-336], [ 336=VA*20] ⇒ [ VA = 16.8 ] 24tf ④ 수직=0 에서 [24=VA+VB] [24=16.8+VB] ⇒ [ VB = 7.2 ] VA VB 6m 14m 서울 상암 월드컵 경기장

17 2. 다음과 같이 등분포 하중을 받는 구조물의 반력은?
풀어 보기 1. 옆 그림과 같은 하중을 받는 구조물의 반력은? 10tf 5tf RA=8.75tf RB=6.25tf VA VB 3m 6m 3m 2. 다음과 같이 등분포 하중을 받는 구조물의 반력은? 2tf/m VA VB RA=20tf RB=20tf 20m

18 3. 옆 그림과 같이 집중 하중과 등분포 하중을 동시에 받는 구조물의 반력을 구하시오.
풀어 보기 3. 옆 그림과 같이 집중 하중과 등분포 하중을 동시에 받는 구조물의 반력을 구하시오. 30tf 2tf/m*12m=24tf VA VB RA=24.3tf RB=29.7tf 3m 12m 5m 두바이 호텔

19 3. 휨모멘트와 전단력 학 습 목 표 1. 부재에 작용하는 전단력에 대하여 안다.
학 습 목 표 1. 부재에 작용하는 전단력에 대하여 안다. 2. 부재에 작용하는 휨모멘트에 대하여 안다. 3. 작용하는 하중의 전단력을 구할 수 있다. 4. 작용하는 하중의 휨 모멘트를 구한다. 주상복합 건물

20 물체를 회전시켜 휘어지게 하는 힘 [힘*거리]
3. 휨모멘트와 전단력 전단력과 휨 모멘트 건물에 하중이 작용하면 두 힘이 동시에 작용하게 되며 그 값은 부재의 크기를 결정하는 중요한 요소가 됨 전 단 력 물체를 절단하려는 힘 [반력-하중] 물체를 회전시켜 휘어지게 하는 힘 [힘*거리] 휨 모멘트 시계 반시계 압축 인장 인장 압축 전단력 부호의 정의 휨 모멘트 부호의 정의 서울 상암 월드컵 경기장

21 ① 왼쪽 단에서 시작 수평거리 3m 까지는 하중이 없으므로 = 2.5tf
(1) 집중 하중 집중 하중 전단력 = [반력-하중] ① 왼쪽 단에서 시작 수평거리 3m 까지는 하중이 없으므로 = 2.5tf 5tf ② 3m 되는 지점 [2.5-5=-2.5tf] 3m 3m 2.5tf 2.5tf ③ 3m에서 끝단 [2.5-5=-2.5tf] 모멘트 = 힘*거리 (시계방향 +) 2.5tf ④ 왼쪽 단에서 시작 모멘트 증가 전단력=0, 방향이 바뀌는 부분에서 모멘트 최대 [M=2.5tf*3m]. 전단력 도 모멘트 도 7.5tf·m ⑤ 최대점을 지나 단부에서 M= 0 발렌시아 오페라 하우스

22 (2) 등분포 하중 등분포 하중 (+) (-) 전단력=[반력-하중]=[9-3*ℓ]
① 왼쪽 단에서 시작 줄어듬 수평거리 3m = 9-3*3=0 3tf*6m=18tf ② 3m 되는 지점부터 늘어남 6m 9tf 9tf ③ B점인 끝단 [9-18=-9tf] (+) (-) 전단력 도 모멘트 = 힘*거리 (시계방향 +) 9tf 9tf ④ 왼쪽 단에서 시작 모멘트 증가 전단력=0, 방향이 바뀌는 부분에서 모멘트 최대 [M=9*3-9*1.5]. 모멘트 도 (+) 13.5tf·m ⑤ 최대점을 지나 단부에서 0 발렌시아 오페라 하우스

23 (2) 등분포 하중 등분포 하중 전단력=[반력-하중]=[3-3*ℓ]
① 왼쪽 단에서 시작 4m지나 줄어듬. 수평거리 5m지점 = 3-3*1=0 3tf*4m=12tf ② 5m 되는 지점부터 늘어남 4m 1m 3m 3tf 9tf ③ B점인 끝단 [3-12=-9tf] 전단력 도 9tf 모멘트 = 힘*거리 (시계방향 +) 3tf ④ 왼쪽 단에서 시작 모멘트 증가 전단력=0, 방향이 바뀌는 부분에서 모멘트 최대 [M=3*5-3*0.5]. 모멘트 도 13.5tf·m ⑤ 최대점을 지나 단부에서 0 발렌시아 오페라 하우스

24 심화 학습 집중 하중이 작용하는 경우 P B A 1. 반력의 계산 C a b RA RB l

25 심화 학습 집중 하중이 작용하는 경우 2. 전단력의 계산 부재 AC 사이의 전단력 l A B C P RA RB (+) (-) a b 부재 CB 사이의 전단력 RB P a

26 심화 학습 집중 하중이 작용하는 경우 3. 휨 모멘트 계산 부재 AC 사이 RB (+) l A B C P RA a b 부재 CB 사이

27 풀어 보기 1. 다음 구조물의 최대 전단력과 최대 휨 모멘트는? Vmax=8.75 tf Mmax=26.25 tf•m VA VB
2. 다음 구조물의 최대 전단력과 최대 휨 모멘트는? 2tf/m VA VB Vmax =20 tf Mmax =100 tf•m 20m

28 3. 옆 그림과 같이 집중 하중과 등분포 하중을 동시에 받는 구조물의 최대 전단력과 최대 휨 모멘트는?
풀어 보기 3. 옆 그림과 같이 집중 하중과 등분포 하중을 동시에 받는 구조물의 최대 전단력과 최대 휨 모멘트는? 30tf 2tf/m*12m=24tf VA VB 3m 12m 5m Vmax =29.7 tf Mmax =148.5 tf•m 두바이 호텔

29 4. 탄성체와 부재 응력 학 습 목 표 1. 탄성체란 무엇인지 알아 본다. 2. 변형과 변형도에 대하여 안다.
학 습 목 표 1. 탄성체란 무엇인지 알아 본다. 2. 변형과 변형도에 대하여 안다. 3. 부재의 인장과 압축 응력에 대하여 안다. 4. 부재의 전단력과 휨응력에 대하여 안다. 주상복합 건물

30 (1) 탄 성 체 탄성체 탄성 영역 탄성 계수(E) e = Δ/ L 탄성계수(E)=응력(p)/변형도(e)
일정한 하중 범위 내에서는 하중을 가했다가 제거하면 원래의 상태로 돌아 오는 물체 탄성체 탄성 영역 탄성을 유지할 수 있는 범위 축 방향 변형 탄성 계수(E) 응력에 따른 변형도 (응력/변형도) 변형도 부재의 단위 길이 당 변형량 변형길이 / 부재의 길이 e = Δ/ L 나무를 이용하여 기둥과 지붕을 만들고, 흙으로 벽을 만들어 공간을 분리 함.

31 탄성계수(E)=응력(p)/변형도(e) 부재가 구부러지는 현상 [길이가 2배⇒좌굴저항 1/4 ]
(2) 부재 응력 탄성계수(E)=응력(p)/변형도(e) 인장 응력 부재를 늘이려는 인장력에 대응하는 힘 인장응력 = [인장력 / 단면적] 압축 응력 부재의 압축력에 대응하는 힘 압축응력 = [압축력 / 단면적] 좌굴 부재가 구부러지는 현상 [길이가 2배⇒좌굴저항 1/4 ] 압축 좌굴 두바이 호텔

32 (2) 부재 응력 전단 응력 휨 응력 비틀림 응력 부재를 자를려는 전단력에 대응하는 힘 부재를 절단
부재를 자를려는 전단력에 대응하는 힘 부재를 절단 휨 응력 부재에 작용하는 휨 모멘트에 대응하는 힘 인장 압축 비틀림 응력 부재에 작용하는 비틀림에 대응하는 힘 하중의 편심 두바이 호텔

33 Ⅶ. 구 조 역 학 구 조 역 학 이단원을 마칩니다. 심화 반복학습 풀어보기 내용의 이해