cantilever, 우리말로는 '외팔보' 라고 한다.
캔틸레버 구조는 외팔보라는 말처럼
한쪽은 고정단으로, 한쪽은 프리하게 풀려있다.
캔틸레버 구조의 예를 몇가지 살펴 보자면 이런것들이 있다.
캔틸레버 구조의 예시
당연하게도 한쪽만 지지 되어 있는 쪽에 반력이 생긴다.
간단히 이야기 하면 고정된쪽에서 힘은 다 받는다 보면 된다.
요즘은 교량이라던지 건축물에도 아름다움을 추구하기 때문에
미적 요소가 가미되는 만큼, 점점 디자인은 어려워 지는 추세이다.
빔 해석 프로그램
빔 해석 프로그램으로 간략히 살펴보면
대략 이런 해석이 나온다.
길이 1000mm (1m) 빔 끝단에 집중하중 50kn (대략 5톤) 을 눌러본 결과이다.
왼쪽 끝단은 픽스로 해둔다.
외팔보의 처짐 은 고려치 않는다.
탄성계수와 단면계수는 고려하지 않는다.
단순히 선도만 살펴보자
전단력도를 보면 모든 구간에 50kn 의 전단력이 발생한다.
벤딩 모멘트 선도를 보면
지지점에 50kn x 1000mm = 500000kn-mm 의 모멘트가 발생한다.
여기선 49999.9 kn-mm 로 나왔다.
이 지점이 부재의 최대 모멘트가 발생하는 것이다.
그리고 반대쪽 끝단으로 갈수록 모멘트 값은 줄어든다.
이런 특징이 있다.
그리고 이번엔 하중의 위치를 살짝 바꿔서 보면
왼쪽으로 부터 800mm 지점으로 하중의 위치를 바꿔보았다.
결과를 보면
이 경우에도 전단은 마찬가지로 하중점 까지
50kn 이 나오고
벤딩모멘트는 하중점까지 암으로 잡혀서
지지점에 800mm x 50kn = 40000kn-mm 의 모멘트가 발생하는것을 볼수 있다.
그래서 결과적으론 지지점에서 큰 모멘트가 생기고,
저런 발생되는 모멘트를 버틸수 있을정도로 굉장히 튼튼해야 한다.
캔틸레버보를 보강을 한다면?
이런 보기에 불안해 보이는 선반이 있다.
만약 캔틸레버 보를 보강해야 한다면
보통은 이런식으로 한다.
이런 구조는 옛날 사람들 이라면 많이 알것같은데
TV 다이(선반)라 부르는 구조 형태 이다.
위에서 잡아 당겨 주는 인장 부재(철사 나 와이어 등등)를 설치 한다던지
아래에서 받쳐 주는 압축 부재(철판 이나 파이프 등등)를 설치 한다.
이것은 휨에 약한 부재를 인장 이나 압축으로 치환 해준다고나 할까?
그리고 자세히 보면 삼각형의 모양이 되는것에 주목할 필요가 있다.
구조 보강을 한다면 거의 대부분
삼각형의 형태 라던가 X 자 형태로 보강(트러스 형태)을 많이 한다.
그런 형태가 강하다는것을 알고 있기 때문이다.
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