부정정 프레임의 변형 (Deflection of Frames)

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본문내용

igliano method를 경계조건에 대하여 먼저 적용하여 일단 이들 미지의 반력을 구한 뒤에 다시 Castigliano method를 적용하여 하중 가 가해진 위치에서 수직방향의 변위를 구하려고 한다.
주어진 프레임은 고정단에서의 변위와 회전 값이 모두 0이다. 고정단에서의 수평방향의 변위 와 회전 값은 Castigliano method를 이용하여 구할 수도 있다. 따라서 수평부재와 수직부재의 값이 서로 같을 때, 다음과 같은 두개의 식을 얻을 수 있다;
위의 두 식을 동시에 풀어서 고정단에서의 반력 와 를 모두 구할 수 있다.
하중 가 가해진 위치에서 수직방향의 변위를 구하기 위하여 식 8-6에 Castigliano method를 다시 적용하여야 한다;
식 8-9를 식 8-6에 적용할 때, 와 가 모두 외부 하중 의 함수라는 점이다. 따라서 수직변위 를 구하는 계산 식은 다소 복잡하게 전개된다.
8.3 실험
8.3.1 실험준비물
① 프레임 구조 :
- 각 부재의 폭 13 , 두께 3
- 가로, 세로의 길이는 각각 300, 200
- 탄성계수 :
② 하중 추 5개 (각각의 하중 10 )
③ Dial gages 1개
8.3.2 실험방법
그림 8-4 실험 구성도
① 위 그림처럼 프레임 구조를 설치한다.
② 수평부재의 중앙에 가하는 하중을 10 ()씩 50 ()까지 증가시키면서 그 점에서의 수직변위를 다이얼게이지로 측정한다.
8.4 실험결과
표 8-1 수평부재의 중앙에서의 수직 변위
Loads ()
From Experiments
From Theory
10
20
30
40
50
8.5 검토
① 이론과 실험에서 구한 다음 값들이 서로 동일한지 비교하고, 서로 동일하지 않은 경우 그 차이를 논하라.
② 프레임 구조의 경계조건에 대하여 논하라.
③ 기타 중요하다고 판단되는 사항들을 논하라.
8.6 참고문헌
① Hi-Tech Ltd., Instruction Manual HST.4/3 Plastic Bending of Portals, United Kingdom, 1991
② 권 형호 등 공역, 공업역학 제1권 정역학, 보문당, 1999 (원저 : Meriam, J.L. and Kraige, L.G., Engineering Mechanics, Volume 1. Statics, 2nd Ed., 1986)
③ Chajes, A., Structural Analysis, 2nd Ed., Prentice Hall, 1990

키워드

부정정 프레임의 변형,   Deflection of Frames,   재료역학