부정트러스의 거동 측정

소개

6.1 실험의 목적
하나의 평면에 길이가 긴 직선의 부재를 서로 연결하여 삼각형이나 오각형 같은 일정한 형태를 가진 구조물로 조립한 것을 트러스(Truss)라 한다. 트러스를 구성하는 각 부재는 같은 평면에 위치하여 서로 힌지로 연결되어 있기 때문에 인장 또는 압축하중만 받는다. 트러스는 구조가 간단하여 제작이 쉽고 부재의 체적이나 자중에 비해 큰 하중에 견딜 수 있기 때문에 철도의 교량과 같은 큰 하중을 받는 곳이나 실내 체육관과 같이 구조물이 거대하고 기둥의 간격이 커 부재의 자중이 구조물에 큰 영향을 미치는 곳에 많이 사용된다. 본 실험에서는 트러스의 한 지점에 가해진 하중이 트러스를 구성하고 있는 각 부재에 어떻게 전달되며 각 부재는 하중에 의해 어떤 거동을 보이는지에 대해 알고자 한다.

목차

6.1 실험의 목적
6.2 기초 이론
6.3 실험장치
6.4 실험
6.5 고찰
※추가이론 - 정정 구조물과 부정정 구조물의 차이

본문내용

6.1 실험의 목적
하나의 평면에 길이가 긴 직선의 부재를 서로 연결하여 삼각형이나 오각형 같은 일정한 형태를 가진 구조물로 조립한 것을 트러스(Truss)라 한다. 트러스를 구성하는 각 부재는 같은 평면에 위치하여 서로 힌지로 연결되어 있기 때문에 인장 또는 압축하중만 받는다. 트러스는 구조가 간단하여 제작이 쉽고 부재의 체적이나 자중에 비해 큰 하중에 견딜 수 있기 때문에 철도의 교량과 같은 큰 하중을 받는 곳이나 실내 체육관과 같이 구조물이 거대하고 기둥의 간격이 커 부재의 자중이 구조물에 큰 영향을 미치는 곳에 많이 사용된다. 본 실험에서는 트러스의 한 지점에 가해진 하중이 트러스를 구성하고 있는 각 부재에 어떻게 전달되며 각 부재는 하중에 의해 어떤 거동을 보이는지에 대해 알고자 한다.

6.2 기초 이론
정하중을 받는 트러스의 처짐은 Castigligliano 1차 이론에 의해 구한다.
트러스 구조물의 경우 전체 탄성에너지의 합 U를 구하는 식은 다음과 같다.
각 트러스에 걸리는 축방향 하중 N은 ‘하중에 의한 힘’과 ‘가상 하중에 의한 힘’의 합이다.
위 식을 서로 대입하면 변형을 알고자 하는 지점의 변위을 구할 수 있다.

6.3 실험장치
부정정트러스의 거동 측정 실험장치는 그림 6-1과 같이 구성되어 있다. 트러스의 좌측 윗부분은 기둥에 단단히 고정되어 있으며 좌측 아랫부분은 Roller를 수직면에 접하도록 하여 상하로만 자유롭게 유동할 수 있다. 부재의 폭은 6mm, 두께는 3mm로 모두 동일하며 변을 연결하는 부재와 대각선을 연결하는 부재 2종류가 있다. 트러스의 오른쪽 끝단에는 하중을 가할 수 있는 추 걸이용 걸쇠가 부착되어 있으며 상면에는 트러스의 처짐을 측정할 수 있는 Indicator가 부착되어 있다. 작은 하중에도 구조물이 변형을 일으킬 수 있도록

참고자료

· 없음