인장, 압축 및 전단에 관한 문제 풀이

소개

건축공학-건축과에 다니면서 꼭 알아야할 구조역학에 관한 문제 풀이

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본문내용

■ 인장압축전단수직응력과 변형률
이 식은 임의의 단면모양을 가지고 축하중을 받는 균일단면봉의 균일응력의 강도를 나타낸다.
오른쪽 그림과 같이 봉이 하중 P에 의해 늘어나는 경우의 응력은 인장응력이라 하고, 하중의 방향이 반대로 되어 봉이 압축을 받는 경우의 응력을 압축응력이라고 한다. 이 응력은 절단면에 수직으로 작용하기 때문에 수직응력이라고 부른다.
1. 수직 변형도 전단 변형도
물체가 외력을 받을 때, 내부에 응력이 생기는 동시에 그 형상에 변화가 생긴다. 이것을 변형이라 한다. 그 변형은 예를 들면, 길이 의 봉에 외력 를 가했을 때 길이 방향으로 만큼 늘며, 횡방향으로는 만큼 줄게 된다. 이 경우 원형의 크기에 대한 변위량의 비율을 수직변형도라 한다. 또, 전단력을 받아서 변형하는 경우의 변위량 비율을 전단변형도라 한다.
2. 탄성계수
① 후크의 법칙 : 탄성 한도내에 있어서는 물체에 생기는 응력도는 그 변형도에 비례한다.
즉, ★중요
② 영계수 (종탄성계수)
수직응력도와 종변형도 사이의 비례정수를 말한다. 지금 응력도가 일 때의 변형도를 로 하면, 다음과 같은 식이 성립된다.
③ 전단 탄성계수 G (횡탄성계수)
전단응력도와 전단변형도 사이의 비례정수이다. 지금 전단응력도 가 존재할 때의 변형도를 로 하면 다음과 같은 식이 성립된다.
3. 포아송비
봉에 종방향의 늘어남 혹은 줄어듬이 생길 때, 횡방향에는 반대의 변형, 즉, 줄어듬 혹은 늘어남이 생긴다. 그 종변형도 과 횡변형도 의 비는 재료에 의해 일정하다. 이것을 포아송비 라고 한다.
4. 선팽창계수
물체는 온도의 변화에 수반하여 길이가 변하는 것이다. 온도가 높아지면 늘어나고, 내려가면 줄어들며, 그 길이의 변화는 온도변화에 비례된다.
온도가 섭씨 1도의 변화가 있을 때에 단위길이에 생기는 길이의 변화를 선팽창계수 라고 한다. 길이 의 봉이 온도 에서 로 변화할 경우의 길이 변화 은,
변형도는,
가 되므로 온도응력도는 다음과 같다.
보통 steel과 con`c는 선팽창계수가 거의 동일하다.

참고자료

· 없음