힘, 크기 및 적용 지점 :구조에 미치는 영향
힘이 구조와 상호 작용하는 방식은 다음을 포함한 여러 요인에 따라 다릅니다.
1. 크기 :
* 더 큰 크기 힘 : 이들은 구조 내에서 더 큰 응력과 변형을 유발합니다. 이것은 다음으로 이어질 수 있습니다.
* 수율 : 재료는 영구적으로 변형되어 원래 모양을 잃습니다.
* 골절 : 재료가 완전히 파손됩니다.
* 좌굴 : 날씬한 구조 요소가 압축 하에서 무너지는 갑작스럽고 종종 치명적인 실패.
* 더 작은 크기 힘 : 이들은 탄성 변형을 유발할 수 있으며, 이는 힘이 제거 된 후 구조가 원래 모양으로 돌아갑니다. 이것은 구조가 안전한 한계 내에서 작동하고 있음을 나타내므로 바람직합니다.
2. 적용 지점 :
* 중앙에 적용된 힘 : 이들은 구조에 더 균등하게 분포되어 더 균일 한 응력 분포를 초래합니다.
* 중심 또는 편심 힘 : 이들은 구조 내에서 순간 (회전력)을 만듭니다. 이것은 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다.
* 특정 지역에서 더 높은 스트레스 : 구조는 한쪽에 다른쪽에 더 큰 스트레스를 경험할 수 있습니다.
* 불균일 한 변형 : 구조는 힘 아래에서 구부리거나 비틀어 질 수 있습니다.
* 좌굴 위험 증가 : 편심적인 힘은 날씬한 구성원이 좌굴에 더 취약하게 만들 수 있습니다.
예 :
* 중간에 하중이있는 빔 : 하중이 고르게 분포되어 균일 한 굽힘 모멘트와 빔 전체의 응력을 만듭니다.
* 하중 중심의 빔 : 하중은 빔의 한쪽에 더 큰 굽힘 모멘트를 생성하여 응력을 높이고 잠재적으로 빔을 고르지 않게 구부릴 수 있습니다.
* 상단에 하중이 적용된 열 : 하중은 열에 압축력을 생성합니다. 하중이 컬럼 단면의 중앙에 직접 적용되면 응력이 균일합니다. 그러나 하중이 편심이되면 추가 굽힘 모멘트가 생겨 응력이 높아지고 좌굴이 발생합니다.
힘 크기와 적용 지점의 영향을 이해하는 것은 다음과 같습니다.
* 구조 설계 : 엔지니어는 구조가 예상 부하를 안전하게 견딜 수 있도록 이러한 요소를 설명해야합니다.
* 구조 분석 : 힘이 구조에 어떤 영향을 미치는지 이해하면 행동을 예측하고 잠재적 인 실패 지점을 식별하는 데 도움이됩니다.
* 구조 유지 및 수리 : 힘이 구조에 어떤 영향을 미치는지 아는 것은 적절한 유지 보수 및 수리를 통해 미래의 실패를 방지 할 수 있습니다.
결론적으로, 다른 크기와 응용 지점의 힘은 구조에 중대한 영향을 미칩니다. 이러한 원칙을 이해하는 것은 구조적 무결성과 안전을 보장하는 데 필수적입니다.
