전단력을 측정하는 실험

소개글

전단력을 측정하는 실험이다

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 이론
Ⅲ. 실험 방법
Ⅳ. 결과

본문내용

Ⅰ. 실험 목적
이번 실험은 보의 전단력을 측정하는 실험이다.
보에 수평 방향의 하중이 작용하면 전단력이 발생한다. 이 전단력은 크기, 위치, 구조에 따라 작용하는 힘은 다르다. 일정한 힘의 크기가 같다면 보를 잡아주는 위치에 따라 그 보는 구부러지거나 전단이 생길 수 있다. 보를 설계하기 위해서는 작용하는 하중의 크기와 위치가 변할 때 보의 임의의 위치에서의 전단력을 구하여야 한다. 따라서 이번 실험에서는 하중의 크기와 작용위치의 변화에 따라 전단력의 크기를 측정하고 전단력의 힘의 크기를 비교하며 전단력의 기초 이론을 습득한다.

- 보에 하중이 작용 시 거리에 따른 전단력을 측정 거리와의 상관관계를 이해한다.
- 보에 하중이 작용 시 하중이 증가에 따른 상관관계를 이해한다.
- 보에 하중이 한 점이 아닌 여러 점에 동시에 작용 시 이 보에 작용되는 전단력 및 굽힘 형상을 이해하고 가장 이상적인 설계를 이해한다.

Ⅱ. 이론
1. 보의 종류
단순지지 보 (단순 보) : 한 쪽 끝은 핀 지지로, 다른 쪽 끝은 롤러 지지로 되어 있는 보
외팔 보 : 한 쪽 끝이 박혀있거나 고정되어 있고, 다른 쪽 끝은 자유롭게 놓여 있는 보
돌출 보 : 보가 지지 없이 공중에 떠 있는 보
연속 보 : 다양한 길이를 가진 여러 개의 스팬이 있는 보
[스팬 : 모든 보에서 지지점 사이의 거리]

2. 보의 반력 계산
보의 단면에 가해지는 힘과 모멘트를 결정하기 위하여 첫 번째 하여야 할 일은 외부하중에 대한 반력을 구하는 것이다. 모든 힘들이 정해진 한 평면에서 가해진다면, 3개의 정적인 평형방정식이 이용될 수 있다. 즉, 반력들이 평형방정식 조건만에 의해 결정될 수 있다. 그러나 평형방정식 조건만으로는 반력이 결정될 수 없는 보가 있는데, 이를 부정정(statically indeterminate) 보라고 한다. 이러한 보는 굽힘에 의한 처짐을 고려함으로써 반력을 결정할 수 있다.

위의 그림과 같이 경우에 따라서는 2개 이상의 보가 힌지나 핀 조인트로 연결되어 조합 보(combined beam)라고 하는 연속적인 구조를 형성할 때가 있다.

참고 자료

없음