구조역학 아치 실험 결과보고서

소개글

구조역학 실험중 아치실험 보고서 입니다.(토의, 문제에 대한 해결 고찰 포함)

목차

1. 실험 이론 및 목적
2. 실험방법과 계산과정 이론식
3. 실험결과
4. 문제
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
1. 아치 구조물의 Bending Moment 및 Horizontal reaction의 작용 원리를 이해한다.
2. 작용 하중 위치에 따른 Bending Moment 및 Horizontal reaction의 변화를 측정한다.
3. 실험에 의한 Moment 값과 이론에 의한 Moment 값을 비교한다.

2. 실험 원리
아치
긴 경간을 가지는 구조물에서 휨모멘트를 줄이기 위해서 아치는 사용된다. 이러한 아치는 역 케이블로 거동해서 외부하중을 주로 압축력에 의해 저항하게 된다. 아치의 종류에 대하여 살펴보면 다음 그림과 같이 고정된 아치와 2활절 아치, 3활절 아치, 타이 아치 등으로 나뉘며 고정아치의 경우 주로 철근 콘크리트로 만들어져 다른 아치의 형태보다 적은 재료를 사용하나 3차 부정정으로 지점 처짐이 발생하면 추가적인 응력이 발생되므로 매우 단단한 기초를 필요로 한다. 또한 2활절 아치인 경우 1차 부정정 구조물로서 주로 강이나 목재로 만들어 지며 고정된 아치만큼 큰 강성을 가지지는 않지만 약간의 지점 침하에 대하여 견딜 수 있다. 만약 이러한 부정정 아치를 정정으로 만들어 주기 위하여 한쪽의 지점에 롤러를 설치하게 된다면 그 구조물은 휨에 대한 저항 능력을 상실하게 될 것 이다. 3활절 아치는 정정 구조물로 부정정 아치와는 달리 지점 침하나 온도 변화에 영향을 받지 않는다. 그리고 2활절 아치인 경우나 3활절 아치인 경우 큰 기초가 필요 없고 아치의 공간 확보에 문제가 없다면 두 지점을 타이로드로 연결하여 타이 아치가 된다. 이것은 지점의 수평성분에 저항 할수 있어 하나의 강체 구조물로서 거동할 수 있게 한다.
ⓐ 2활절 아치 : 1차 부정정 구조물로 주로 강이나 목재로 만들고 약간의 지점 침하에 대하여 견딜 수 있다. 지점의 부등침하로 인해서 추가적으로 응력이 발생하기 때문에 가설지점의 지반이 견고해야 한다.
ⓑ 고정 아치 : 3차 부정정 구조물로 주로 철근 콘크리트로 만들고 고정 아치 또한 외적인 부정정이므로 지점의 부등침하로 인해서 추가적으로 응력이 발생하기 때문에 가설지점의 지반이 견고해야 한다.

참고 자료

구조역학 , 양창현, 청문각 , 2007