보의 처짐

소개

○ 실험 요약
- 보에 하중이 작용하면 변형이 일어나고, 보의 길이 방향의 축은 곡선으로 변형된다. 보의 최대 처짐량은 건물을 설계할 때 중요한 역할을 하는 변수이며, 강성설계에서도 중요한 인자로 사용된다. 이번 실험은 양단 단순지지 보와 양단 고정지지보에 집중하중과 모멘트를 가하였을 때 발생하는 보의 처짐량을 측정하고, 측정된 실험값과 계산으로 얻어진 이론치의 차이를 비교하여 보의 처짐에 대한 이해도를 높이는데 목적이 있다.
이 실험에서는 5,10N의 집중하중과 모멘트를 각각 보의 1/3지점과 2/3지점(왼쪽 을 기준)에 가하여 보에 설치된 게이지에 나타난 측정값을 측정하는 방식으로 진행하였 다.
대체적으로 추의 무게가 무거워 질수록 게이지의 눈금의 많이 돌아가는 걸 관찰 할 수 있었다. 그러나 모멘트는 하중을 아래쪽으로만 주지 않고 반대쪽에도 하중을 걸어 주 어 서 인지 비슷한 값이 관찰 되었다.

목차

◎ 실험 요약 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1
1. 실험 목적 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1
2. 실험 이론 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1
3. 실험 장치 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 4
4. 실험 방법 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 4
5. 실험 결과 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 6
(1) 양단 고정지지 보 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 6
(2) 양단 단순지지 보 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 9
6. 결과 분석 및 고찰 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 12
7. 참고 문헌 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 12

본문내용

1.실험목적
양단 단순지지 보와 양단 고정지지보에 집중하중 및 굽힘 모멘트, 복합하중을 가하였을 때 발생하는 보의 처짐량을 측정하고, 측정된 실험값과 계산으로 얻어진 이론값의 차이를 비교한다. 또한 중첩의 원리를 이해하고 각각의 실험과 계산을 통해 이를 증명한다.

2.실험이론

< 그림1. 보의 처짐 곡선 >
그림과 같은 단순보 AB에 하중 P를 가하면, 보의 중심선 AB는 곡선 ACB로 변형된다. 이 곡선 ACB를 보의 처짐 곡선(deflection curve)이라 부른다.
처짐곡선은 축방향이 좌표 x에 대한 처짐량의 함수로 나타내어질 수 있으며, 보의 각점에서 발생하는 처짐은 그 점에서의 모멘트에 관계되는 함수로 다음과 같이 표현된다.

이 곡률과 보의 처짐 곡선의 방정식 사이의 관계는 그림 (a) 와 같이 미소길이 ds 만큼 떨어진 두 점 m₁과 m₂를 고려하여 얻을 수 있다.

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참고자료

· 1. James M. Gere 著, 이종원 외 2명 공역, “재료역학” 6th Edition, 인터비전
· 2. Ferdinand P. Beer 외 2명 著, 권영하 외 7명 공역 “SI고체역학” 3th Edition,
· 인터비젼