분야
docx1. 서론
2. 재료 및 방법
2.1.1. 재료
2.1.2. 방법
2.2. 아치 형태 변화에 따른 하중재하 변화량 확인 실험
2.2.1. 재료
2.2.2. 방법
3. 결과
3.1. 계란의 가로/세로 상태에 따른 한계하중 실측
3.2.2. 계란이 세로 상태 일 때
4. 토의
5. 후기
6. 참고문헌
Fig 3 가로:세로 비 2:3일 때 축력 분포
Fig 4 가로:세로 비 2:3일 때 모멘트 분포
4. 토의
계란의 가로/세로 상태에 따른 한계하중 실측에서 세로의 경우 전반적으로 가로로 하중을 준 경우보다 더 많은 하중을 가했을 때 파괴가 일어남을 볼 수 있다. Table 2 에서 붉은 색으로 표시한(가로:세로 비율이 2:3 이하)계란의 경우, 위의 일반적인 경우와는 다른 결과를 볼 수 있었다. 계란의 모습이 구에 가까울수록 가로방향의 한계하중은 커지고 세로방향의 한계하중은 작아지는 경향을 보였다.
두번째 실험에서는 마이더스를 이용해 부재의 형태에 따라 하중을 얼마나 잘 견디는가를 실험해 보았다. 이때 각 부재에 가해진 힘은 같으며, 이 때 부재에 걸리는 힘이 클수록 구조가 안정하지 않다는 것을 뜻한다.
Fig 1과 Fig 2는 계란의 가로축 방향에 대한 실험으로 가로:세로비가 3:2이다. 실험 결과, 아치에 걸리는 축력은 156톤이었다. 부재에 걸리는 모멘트는 251톤이었다.
Fig 3과 Fig 4는 가로:세로비 2:3일때 실험결과이다. 이때 부재에는 가로방향일 때 주어진 힘과 같은 크기의 힘이 가해진다. 실험 결과 부재에는131톤의 축력이 가해지며, 모멘트는 211톤이 가해지는 것으로 나타났다.
위의 결과로 비추어 보았을 때, 계란의 형태는 가로보다는 세로방향일 때 하중에 강하다는 것을 알 수 있다. 즉, 같은 힘을 주었을 때, 세로방향일 때 하중의 분산이 잘 이루어 진다는 것을 알 수 있다.
축력의 경우 곡률이 큰 경우 즉, 계란의 세로 상태일 때 변형이 적게 일어나고, 단위 길이당 부재가 받는 힘이 적어서 보다 많은 집중하중에 버틸 수 있음을 알 수 있다.
모멘트의 경우 식 (1)에서 볼 수 있는 것과 같이 축에서의 거리에 비례하기 때문에 계란이 가로일 때 모멘트가 크게 걸리게 된다. 모멘트가 많이
• MIDAS, http://www.midasuser.com/
• Schodek, Daniel L., “Structures”, Second Edition, Prentice Hall, 2007.7