[공학]구조실험 - 부정정보의 해석

서 론

1. 실 험 목 적

구조물은 크게 평형방정식 ∑X〓0, ∑Y〓0, ∑M〓0 으로부터 반력이 직접 결정되는 정정 구조물과 그렇지 않은 부정정 구조물로 나뉜다. 부정정 구조물의 경우 미지 반력들이 평형 방정식의 수 보다 많게 되어 해석하기 어렵다. 하지만 부정정 구조물은 정정 구조물에 비해 장점을 많이 가지고 있기 때문에 우리는 대부분 부정정 구조물로 설계하며, 이번 실험을 통하여 부정정 구조물의 반력을 측정하고 계산을 통한 구조물의 반력을 비교 분석 하는데 이 실험의 목적이 있다.
본 론

2. 이 론 적 배 경

⑴ 정정과 부정정
구조물의 모든 힘들이 평형방정식 ∑X〓0, ∑Y〓0, ∑M〓0 으로부터 직접 결정되는 구조물을 정정 구조물이라고 한다. 만일 이러한 3개의 사용 가능한 평형 방정식보다 더 많은 미지의 힘이 존재한다면 이러한 구조물은 부정정구조물이라고 한다. 일반적으로, 구조물 전체 또는 일부분에 대한 자유 물체도를 작성하고 미지수 반력 성분의 수와 이용 가능한 평형 방정식의 수를 비교하면 구조물의 정정 또는 일부분에 대한 자유 물체도를 작성하고 미지수 반력 성분의 수와 이용 가능한 평형 방정식의 수를 비교하면 구조물의 정정 또는 부정정 여부를 확인할 수 있다. 평면 구조물인 경우, 각부재에 적용 될 수 있는 평형 방정식은 3개 이므로, 구조물의 절단 가능한 자유물체도의 수가 n개이고 미지의반력 성분이 r개라면, 정정 여부에 관계된 조건은 다음과 같다.
구조물에서는 정정조건 이외에 받침점의 지지조건 및 부재의 변형을 고려해야 한다. 해석 방법으로는 변형력법과 변위법을 수학적으로 처리하는 매트릭스법이 많이 쓰인다. 연속보, 3힌지 이외의 아치 라멘 격자 구조 등은 부정정 구조물이라고 할 수 있다. 간단히 다시 말해적으정정과 부정정의 차이는 최소부재로 하중지지가 최적인가를 나타내는 척도이며, 부재가 적거나 많거나 하면 부정정구조가 된다.
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① 부정정 구조물의 정의 및 장단점

② 부정정 구조물의 해석 방법