실험을 통하여 산출해낸 아치의 영향선 (토목공학 및 건축공학 구조실험 과정)

소개

3힌지 아치에 하중을 가하여 실험값을 산출하고

그에 앞서 3힌지 아치의 수평반력 및 수직반력의 이론적인 값을 도출하여 그 값들을

비교한 실험 레포트 입니다.

이론부분에 설명을 하여 아치의 거동에 대하여 이해하는데 한결 도움이 되며

실험의 결과 및 분석 또한 실험방법이 상세히 기재되어있어~ 실험에 큰 도움이 될것입니다.

A+받은 자료입니다.

목차

1. 서 론


2. 기 본 이 론


3. 실 험 기 구


4. 실 험 방 법


5. 실 험 결 과


6. 결론


7. 고찰


8. 참 고 문 헌

본문내용

1. 서 론
1) 실 험 목 적
이번 실험에서는 3힌지 아치에 하중을 작용하고 그 하중을 등간격으로 이동시킬 때, 한 지지점(롤러)에서 작용하는 수평력의 변화를 알아보았으며, 그에 따라 수평력에 대한 영향선도 작도하였다.아치는 직선 부재와는 달리 수직으로 작용하는 외력에 의해 양단의 지점에서 중앙으로 향하는 수평 반력들이 발생한다. 이 수평 반력은 각 단면에서의 휨모멘트를 감소시키고 부재 단면은 주로 축방향 압축력을 지지하게 된다. 이렇게 지점에 작용하는 반력은 힌지 아치인 경우 부정정 구조이므로 쉽게 결정하기 어렵다. 따라서 한 지점을 롤러로 바꾼 실험 장치를 고안하여 곡률을 가진 2-힌지 아치의 수평반력을 실험적인 방법의 단위하중법으로 사용하여 구한다.

2. 기 본 이 론

1) 아치의 수평반력 계산
아래의 그림과 같은 3힌지 아치의 경우 힌지의 특성을 이용하여 수평 반력을 구한다.
힌지는 모멘트가 0이 되기 때문에 아래의 그림에서 힌지를 중심으로 A점의 수평반력과 수직 반력, 가해진 하중의 모멘트가 0임을 만족하게 되면 미지수인 fx를 구할 수 있는 것이다.
힌지는 또한 거동을 달리 하기 때문에 A점에서 받은 수평 반력과 같은 크기의 힘을 지니게 된다. 힌지에서의 수평 반력은 외부에서 또 다른 힘을 주지 않기 때문에 B점의 수평반력으로 전해지게 된다.

2) 아치의 종류
교량으로 쓰이는 아치의 종류에는 리브 아치(rib arch), 스팬드럴 브레이스트 아치(spandrel braced arch), 부수아 아치(voussoir arch)가 있다 .( 그람 1 참고 ) 리브 아치는 리브 속에 있는 힌지(경첩)의 수에 따라 3힌지 아치와 2힌지 아치 등으로 나눈다. 힌지가 없는 것을 고정 아치라고 한다.

3. 실 험 기 구

(1) 3힌지 아치의 수평반력 측정기구
(2) 재하용 추(100g, 200g, 300g)
(3) 디지털 반력 측정기
(4) 필기구, 계산기

참고자료

· 러셀히블러. 「구조해석」. 서울: 피어슨 에듀케이션 코리아, 2002.
· 채수하.「응용역학」. 성안당, 2004.