전단력a+

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전단력a+에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

조건
140 x + 440 x = 0
따라서 = -
= - 1.247(N)
= 3.92 + 1.247
= 5.167(N)
3.전단력 = = -1.247(N)
(전단면을 기준 힘의 평형)
실험2-2
1.힘의 평형조건
+ = ( = +)
2.모멘트 평형조건
220 X + 260 X
= 440 X
따라서 = 3.296(N)
= -
= (1.96+3.92) - 3.296
= 2.584(N)
3.전단력 = = 3.296(N)
실험2-3
1.힘의 평형조건
+ = +
= 4.91+3.92 = 8.83
2.모멘트 평형조건
(240 X 4.91)+(400 X 3.92)
= X 440
따라서 =6.24(N), =2.59(N)
3.전단력
↑
↑
↓
+= =-
= 4.91-2.59
따라서,= 2.32(N)
Fig.
실험 전단력
이론전단력
실험 2-1
400g
3.92N
˙X
- 1.2
5.167
-1.247
-1.247
실험 2-2
200g
1.96N
400g
3.92N
3.1
2.584
3.296
3.296
실험 2-3
500g
4.91N
400g
3.92N
2.2
2.588
6.242
2.322
6. 고찰
본 첫 번째 실험은 하중의 크기와 전단력의 크기의 상관관계에 대한 측정으로, 작용 집중하중증가에 따른 전단력의 변화 관계를 알아내는 실험이었다. 본 실험1 결과에서 알 수 있듯이, 하중을 증가시킴에 따라 전단력의 기울기가 일정하게 선형을 이루며 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이론계산결과와 실험계산결과에 미세한 차이가 있음을 알 수 있었다. 그 이유로는 몇 가지를 들 수 있는데,
첫 번째로 미세한 값을 측정하는 모든 실험장비는 손으로 살짝 건드려도 반응을 보인다는 것이었다. 이런 미세한 실험장치에 의해 우리가 아무리 실험을 열심히 한다고 하여도, 어디선가 들어오는 바람 과, 공기의 저항 또한 주의의 사람의 움직임이라든가, 타 사무실에서의 진동들에 의해 실험장비에 큰 영향을 주어 약간의 오차가 발생함을 알 수 있었다.
두 번째로는, 측정기의 수평이 약간 맞지 않은 이유도 있었고, 하중을 정확히 가해주지 못한 면도 있 었던 것 같다. 이론상에서는 주위조건을 약간 무시한 채로 값을 계산해 측정기와 미세한 오차를 낳았 지만, 대체적으론 정확한 편이었다.
실험에 전반적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.
모든 부재에는 항복점이 존재한다고 한다. 전단력이 최대가 되는 곳이 존재하며 이러한 하중에 도달 하게 되면 그 전단면에서는 파단이 일어나게 되므로 보는 더 이상 하중을 견딜 수 없게 된다. 그러므 로 실험1은 하중 증가에 따른 전단력의 관계를 알고 하중에 대한 보의 거동을 예측함으로써 적절한 설계를 위한 중요한 실험이라고 할 수 있었다.
다음으로, 본 실험2는 다양한 하중위치에 따른 전단력의 크기를 측정하는 것으로, 세 가지 방법으로 분류하여 진행하였다. 첫 번째로, 보 끝에 하나의 하중을 작용 시킬 때 - 양단지지보- 두 번째는 두 지지대안에 집중 하중이 작용할 때의 전단력으로, 양쪽 지지대 사이에 두 개의 하중이 작용 할 때의 실험이다. 실험 결과에서 보듯이 두 개의 집중하중(실험2-2)을 주었을 때 가장 큰 전단력을 가진 다 는 것을 알 수 있으며, 다음으로 두 개의 하중(실험2-3), 한 개의 하중(실험2-1) 순이었다.
그러므로 실험1은 하중증가에 따른 전단력의 관계를 알고 하중에 대한 보의 거동을 예측해봄으로써 적절한 설계를 위한 중요한 실험이라 할 수 있었고, 실험 2는 다양한 하중에 따른 전단력의 변화로 이 역시 적절한 설계를 위해 중요한 실험이라고 할 수 있었다. 실험에서 가장 문제시 된것은 이론 전단력 값과 실제 전단력 값의 차이를 나타내는 것이었다. 처음에는 앞에 자료에 나와 있는 것과 다르게 큰 차이의 오차를 보였으나, 컴퓨터 시물레이션의 사용습득과 함께 이런 오차의 범위를 줄일 수 있었다. 오차의 요인으로는 외부 힘이란 것도 알 수 있는 좋은 실험이었다. 마지막으로 언제나 느끼는 거지만 부족한 실험장비와 많은 인원으로 인해 한 실험장비만을 사용해야 한다는 것이 실험시간의 연장과 학생들과 조교선배님들의 피로가 쌓이게 되는 모습을 보면서 아쉬움이 남았다.
『참고자료』
허노성, 김선영, 2001, ‘절단철근 위치에 따른 보의 전단력 평가’
윤한기, 고체역학, 인터비젼
이택순, 재료시험, 형설출판사
인장/비틀림/전단력 전문업체 ‘삼한’, http://www.sham.co.kr
학술데이터, http://www.dbpia.co.kr/

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