엔지니어 19

캔틸레버 구조 살펴보기

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..

엔지니어 2023.06.21

사다리꼴 단면 특성 (2차 모멘트, 단면계수) 비교

오늘은 사다리꼴의 단면 특성이 공식과 잘 맞는지 cad를 활용해서 한번 비교해보는 실험을 진행하고자 한다. 사다리꼴의 특성 단면적 (Area) : (a+b)/2 x h 간단히 (윗변과 아랫변의 평균) 에다 높이를 곱해서 사각형으로 계산한다 생각해서 구해보았다. Area = (100+150)/2 x 200 = 25,000mm^2 Ix 값 (단면2차모멘트, 강축) = 이기 때문에 계산 해보면 Ix = 82,222,222 mm^4 란 값을 얻었다. e값은 중립축으로 부터의 거리로 위쪽(upper)을 eu로 아래쪽(lower)을 el로 잡아 보았다. 공식은 다음과 같다. 사다리꼴 특성상 면적이 넓게 있는쪽으로 중심이 치우칠것이기 때문에 위의 공식이 거리는 더 멀게 나올것이다. 우리는 중립축으로 부터 먼거리가 더..

엔지니어 2023.06.12

컨테이너 크기 와 종류

컨테이너 규격 과 종류에 대해 간단히 알아보자 컨테이너 하우스도 많이 쓰이기도 하고, 간혹 운송에 컨테이너를 고려해달라 해서 한번 알아보았다. 컨테이너의 크기 컨테이너는 다양한 크기가 있다. 가장 일반적인 것이 20피트와 40 피트이다. 그리고 하이 큐브 컨테이너는 높이가 약간 더 높다. STANDARD CONTAINER (ISO 866) 길이 (FT&IN) 폭 (FT&IN) 높이 (FT&IN) 길이 (MM) 폭 (MM) 높이 (MM) 최대총중량 (T) CBM 9' 9 3/4" (10') 8' 8'6" 2991 2438.4 2590.8 10.16 28.3 19' 10 1/2" (20') 8' 8'6" 6058 2438.4 2590.8 30.48 33.25 40' 8' 8'6" 12192 2438.4 25..

엔지니어 2023.06.02

1 마력 KW PS HP BHP

마력 요약 마력의 정의 : 75kg 의 물체를 1초에 1m 만큼 수직으로 들어올리는 일률(power)을 1마력으로 정의 한다. 시간 개념이 들어간 일률이란 것에 주의한다. HP (영국마력, 영마력) = Horse Power PS (프랑스마력, 불마력) = PferdeStärke(독어) 야드 파운드 법을 쓰는 영미권에서 HP표기를 주로 사용하고 미터법 기반은 거의 PS표기를 주로 사용 한다. 1HP = 0.7457KW 1PS = 0.7355KW 으로 1HP = 1.013854PS 1PS = 0.9863356HP 이다. 자동차 나 선박의 엔진들 에서 주로 표기 되며, BHP = Brake HorsePower 로 크랭크 축에 브레이크를 달아 측정한 출력이다. 당연히 마력이 높을수록 엔진의 출력이나 가속력이 높..

엔지니어 2023.06.01

단순보 집중하중(센터 아님)

https://chav.tistory.com/47 단순보 집중하중(센터) 좌우 양단에 지점이 있는 단순보 설계 빔 중앙에 집중 하중일때 경우 대략 위 그림과 같은 형상인데, 빔 프로그램으로 대충 설정해서 눌러보자 예를 들어 1m 빔에 5톤 정도로 센터에 눌러본다고 chav.tistory.com 에 이어서 집중하중이 센터가 아닌 경우를 살펴보면 이런 형상이 나온다. 대략 80kn 을 1m 빔의 왼쪽에서 300mm 지점에 눌러보았다. 왼쪽부터 300mm 지점, 오른쪽으로 부터는 700mm 지점이다. 그럴경우 위의 형상처럼 모멘트 다이어그램이 나온다. 우선 반력(리엑션)을 살펴보면 왼쪽은 56kn 이 나왔고, 오른쪽은 24kn 이 나왔다. 반력은 시소처럼 비율에 의해 구할수 있다. RA = 80kn x (10..

엔지니어 2023.05.25

단순보 집중하중(센터)

좌우 양단에 지점이 있는 단순보 설계 빔 중앙에 집중 하중일때 경우 대략 위 그림과 같은 형상인데, 빔 프로그램으로 대충 설정해서 눌러보자 예를 들어 1m 빔에 5톤 정도로 센터에 눌러본다고 가정해 보았다. 빔 프로그램으로 눌러 보았는데, 사용하는 이 프로그램이 단위가 좀 제한적이다. 톤은 없고 lb, kips 단위만 있어서 KN으로 해보겠다. 1M = 1000mm 5톤 = 50KN 으로 대충 환산하여 눌러보았다. 그럼 이런 결과물을 얻는다. 반력 구하기 와 모멘트 선도 그리기, 최대 모멘트 공식 *힘의 평형 우선 기본적으로 모든 힘의 합력이 0이 된다는 기본 조건이 깔려있다는 점을 명심 해야 한다. 반력(리액션)은 당연히 양쪽으로 정확히 반반 나눠지기 때문에 RA = P/2 RB = P/2 로 구해진다..

엔지니어 2023.05.23

단위 환산 N kgf 과 si 단위

SI 단위 간략히 이야기 하면, 우리가 보통 사용 하는 단위는 질량은 kg, 길이는 m를 사용하는 '미터법'이다. 야드 파운드 법도 있고, 여러가지 통일해서 안쓰니까 통일해서 쓰자 해서 나온게 'SI단위'라 생각하면 되겠다. 이 'SI단위'로 바꾸면서 길이와 시간단위(미터, 초)에는 변경이 없으나, 중량의 단위가 많이 바뀌게 된다. 중량이 바뀌게 되는 이유는 무게는 지금껏 지구의 인력을 기초로 한 것이었는데 *인력 : 끌어당기는 힘 같은 지구상에서도 양극에서 인력이 커서, 중량이 커지고 적도 부근에서 인력이 약해 중량이 작게 되는 경향 때문이다. 결국 중력(Gravity)의 영향이 가장 크다 할 수 있겠다. 그래서 밀도 x 체적 이란 불변의 질량을 기초로 계산한다. 질량 자체는 지구의 인력과 관계 없이,..

엔지니어 2023.05.18

단면계수 공식

단면계수 (Z) 공식을 알아보자. 휨을 받는 부재는 상단과 하단에 압축과 인장응력이 발생하고, 그 단부에서 가장 큰 응력이 발생한다. 응력도를 구하기 위해 필요한 것이 바로 단면 계수(Z) 이다. 단면 계수는 단면의 특성이라 할 수 있겠다. 공식 단면 계수의 공식은 Z = I / y 이다. 여기서 I = 단면 2차 모멘트 y = 중심축으로 부터 최대 거리 이다. 보통 사각형을 예로 들면 I = BH^3 / 12 으로 구하고, 사각형 단면의 중심은 당연히 H 의 절반 지점에 위치 할 것이므로, 중심축은 H/2 지점에 위치 할 것이다. 이 H/2 지점에서 사각형의 위 아래 끝단 부분까지 거리가 바로 y 이다. 그래서 Z 값을 구하기 위해 I / y 해보면 Z = (BH^3 / 12) / (H / 2) = B..

엔지니어 2023.05.12

속이 빈 도형의 단면 2차 모멘트 구하기

I = bh3/12를 최대한 활용해서 구해본다. 현장 혹은 출장시 긴급히 계산기로만 두드려서 계산해야 할때가 있기때문에 하나의 공식을 최대한 활용해서 단면 2차 모멘트를 구해 보도록 한다. 위 와 같이 박스형 단면을 구할때는 1) 큰 사각형의 단면 2차 모멘트를 구한다. I1 = BH3 / 12 2) 작은 사각형의 단면 2차 모멘트를 구한다. I2 = bh3 / 12 3) 큰 사각형의 I 값 - 작은 사각형의 I 값으로 구할수 있다. I3 = I1 - I2 단 같은 x중립축 이어야 한다 그래서 다음과 같은 공식으로 계산 할수 있다. 마찬가지로 H-beam 이나 I빔 형태의 단면도 비슷하게 구할수 있다. 1) 큰사각형의 단면 2차 모멘트를 구한다. I1 = BH3 / 12 2) 작은 사각형의 단면 2차 모..

엔지니어 2023.05.09

주요 단면 2차 모멘트

사각형 원형 단면 2차 모멘트 공식 앞서 부재력에 대한 설명에서 부재의 휨에 대한 강성은 단면적의 크기 보단 단면의 특성이 더 중요한 역할을 한다는것을 알았다. 단면의 성질로서 기본이 되는 것이 단면 2차 모멘트 이다. 단면 이차 모멘트 = 관성 모멘트(moment of inertia) 모두 같은 의미이다. 원형, 사각형, 삼각형, 육각형, 사다리꼴 등등 여러가지 형태의 단면이 있겠지만, 일반적으로 가장 많이 쓰이는 단면이 사각형 단면이므로, 사각형만 예를 들어보겠다. 부재를 90도 돌려서 생각하면 되기때문에 위 그림에서 강축(strong axis)과 약축(weak axis)은 따로 표기 하지 않았다. 원은 강축과 약축이 따로 없고 다 균일하다. 단면 2차 모멘트 공식 유도 보단 그냥 최종 나온 공식만 ..

엔지니어 2023.05.09