힘의 유형 :
* 죽은 짐 : 이것들은 구조 자체의 정적 무게, 구성 요소 및 영구 고정물입니다. 예를 들어 벽, 바닥, 지붕 및 건축 자재의 무게가 있습니다.
* 라이브 하중 : 이들은 시간이 지남에 따라 변할 수있는 가변 힘입니다. 예를 들어 사람, 가구, 장비, 눈 및 바람이 있습니다.
* 환경 부하 : 여기에는 바람, 비, 눈, 지진 및 온도 변화와 같은 자연의 힘이 포함됩니다.
* 내부 힘 : 이들은 외부 하중에 의해 생성 된 구조 자체 내에 존재하는 힘입니다. 예로는 장력, 압축, 전단 및 굽힘이 있습니다.
힘이 구조에 영향을 미치는 방법 :
* 스트레스와 변형 : 구조에 적용된 힘은 내부 응력과 균주를 유발합니다. 응력은 단위 영역에서 작용하는 힘이고 변형은 응력으로 인한 변형입니다.
* 평형 : 구조가 안정되기 위해서는 그에 작용하는 힘의 균형이 균형을 이루거나 평형이어야합니다. 힘이 균형이 맞지 않으면 구조가 불안정 해지거나 변형되거나 붕괴 될 수 있습니다.
* 변형 : 하중 하에서 구조가 변형되므로 모양이 변경됩니다. 이 변형은 일시적 (탄성) 또는 영구 (플라스틱) 일 수 있습니다.
* 실패 : 응력이 재료의 강도를 초과하면 구조가 실패 할 수 있습니다. 좌굴, 생성, 골절 또는 붕괴와 같은 다양한 방식으로 실패가 발생할 수 있습니다.
구조 반응에 영향을 미치는 요인 :
* 재료 특성 : 구조에 사용 된 재료의 유형과 강도는 그것이 힘에 반응하는 방식에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 강철은 장력과 압축이 강하지 만 콘크리트는 압축이 강합니다.
* 기하학과 모양 : 구조의 모양과 기하학은 힘을 분배하고 저항하는 능력에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 삼각 트러스는 장력과 압축에 저항하는 데 매우 효율적입니다.
* 지원 : 지지대 (열, 빔, 기초)의 유형 및 위치는 구조 내에 힘이 어떻게 전달되고 분포되는지 결정합니다.
설계 고려 사항 :
* 안전 요인 : 구조는 일반적으로 불확실성과 잠재적 인 과부하를 설명하기 위해 안전 요소로 설계되었습니다. 이것은 구조가 예상 부하를 넘어 힘을 견딜 수 있도록합니다.
* 하중 조합 : 구조 엔지니어는 구조의 가장 중요한 시나리오를 결정하기 위해 다양한 하중 조합 (죽음, 라이브, 환경)을 고려합니다.
* 코드 요구 사항 : 건축법은 안전과 성능을 보장하기 위해 구조 설계에 대한 지침과 최소 표준을 제공합니다.
힘 효과의 예 :
* 건물의 바람 : 풍압은 건물의 외벽과 지붕에 상당한 힘을 만들어서 잠재적으로 변형 또는 붕괴를 유발할 수 있습니다.
* 다리의 지진 : 지진은 강력한 진탕 힘을 생성하여 구조적 손상을 일으키고 교량으로 붕괴 될 수 있습니다.
* 다리의 무게 : 다리 자체의 무게는 여행하는 차량의 무게와 함께 지지대와 구조에 중요한 힘을 발휘합니다.
건물, 교량 및 기타 구조물의 안전성과 안정성을 보장하는 데 힘과 구조의 관계를 이해하는 것이 중요합니다. 구조 엔지니어는 이러한 힘을 조심스럽게 분석하고이를 견딜 수있는 구조를 조심스럽게 분석합니다.
