인하대학교 기계공학실험A 좌굴실험

목차

1. 좌굴의 정의 및 사례
2. 오일러 좌굴 이론
3. 식유도(Pined-Pined, Pined-Fixed, Fixed-Fixed)
4. 실험결과 및 그래프
5. 결론 및 고찰

본문내용

1. 좌굴의 정의 및 사례
① 좌굴의 정의
좌굴이란, 기둥의 길이 가 그 횡단면의 치수에 비해 클 때, 기둥의 양단 에 압축하중이 가해졌을 경우 하중이 어느 크기 에 이르면 기둥이 갑자 기 휘는 현상을 말한다.
좌굴은 탄성불안정현상의 일종이며, 변형양식에 밑의 그림과 같이 분기점 Q가 있 어서, 그 이상의 하중에 대해서는 QQ1,QQ2의 2개의 평형상태가 있으며, 보통 OQ 의 연장인 QQ1의 변형양식이 아니고 QQ2와 같은 새로운 변형양식을 취하기 쉽다. 이 분기점 Q에서의 하중을 좌굴하중이라고 한다. 일상생활에서 좌굴에 의한 파괴의 예가 많으므로 긴 기둥이나 박판구조를 많이 사용하는 건축물 ·교통 ·차량 ·선박 · 항공기 등의 설계에서는 좌굴문제가 특히 중요시된다.
② 실생활에서 좌굴이 일어난 사례 2001년 9월11일에 일어난 WTC 타워 테러사건 왼쪽의 그림은 WTC타워의 구조를 나타낸 것이다. 이 타워는 튜브구 조로 설계되었는데, 튜브 구조란 외부벽체에 강한 피막을 두르는 건 축구조로, 횡력에 저항하는 건축구 조이다. 강한 피막이 수평하중을 줄여주므로 초고층 건물에 사용되 며, 내부기둥을 줄여 내부공간을 넓게 조성할 수 있는 이점이 있다. 각 층의 바닥은 대형 트러스 위에 있었고, 트러스는 강재로 되어 있 었다. 그러나, 이렇게 튼튼하게 설계되었던 건물이 한순간에 무너진 이유는 바로 비행기 테러로 인한 좌굴 현상 때문 이었다. 비행기가 건물의 한가운데 충돌 했을 때, 건물은 붕괴되지 않은 상태였다. 그러나 비행기 안에 있 던 항공유에 불이 붙어 내부 온도가 증가하면서, 강재의 탄성계수가 감소하였고, 그로인해 임계 하 중이 감소하여 기둥 중 일부가 좌굴현상이 발생 하게 되었다. 그 후, 바닥을 지지하고 있던 트러 스가 힘을 잃고, 바닥판을 향해 떨어지자 그 충격 을 이기지 못한 기둥들이 연달아 좌굴 현상을 일 으켜 바닥판으로 떨어지고, 그 하중을 견디지 못 한 기둥들이 또 좌굴현상을 일으키면서, 점차적으 로 건물하나가 통째로 붕괴되었던 것이다.

참고 자료

없음