2023 마스터 구조역학

Chapter 1 외력과 구조물
1.1 힘 1
1.1.1 힘의 3요소 2
1.1.2 힘의 단위 2
1.1.3 한 점에 작용하는 힘의 합성과 분해 5
◈ 연습문제 15
1.2 모멘트 17
1.2.1 힘의 모멘트 17
1.2.2 바리뇽의 정리 18
1.2.3 우력 모멘트 21
1.2.4 힘과 우력모멘트의 합성과 분해 22
◈ 연습문제 24
1.3 일반 평면에서의 여러 힘의 합성 25
1.3.1 도해법 25
1.3.2 수식해법 27
◈ 연습문제 32
1.4 힘의 평형 33
1.4.1 힘의 평형조건식 33
1.4.2 한 점에 작용하는 여러 힘의 평형 35
1.4.3 일반 평면에서의 여러 힘의 평형 40
◈ 연습문제 44
1.5 구조물의 구성 46
1.5.1 지점 46
1.5.2 절점 53
1.5.3 구조물의 종류 57
◈ 연습문제 61
1.6 구조물의 판별법 62
1.6.1 구조물의 안정ㆍ불안정 62
1.6.2 구조물의 정정ㆍ부정정 64
1.6.3 구조물의 판별식 65
◈ 연습문제 72
1.7 하중과 그 표시 74
1.7.1 구조물의 설계하중 74
1.7.2 하중의 표시 77
1.7.3 보 및 라멘의 하중산정 79
◈ 연습문제 89
1.8 정정구조물의 반력산정 90
1.8.1 단순보의 반력 91
1.8.2 중간에 힌지를 가진 정정구조물의 반력 99
◈ 연습문제 105

Chapter 2 부재의 단면성능
2.1 단면1차모멘트와 도심 109
2.1.1 단면1차모멘트 109
2.1.2 도심 112
◈ 연습문제 124
2.2 단면2차모멘트 125
2.2.1 단면2차모멘트의 정의 125
2.2.2 단면2차모멘트의 산정 125
2.2.3 단면2차모멘트의 용도 132
◈ 연습문제 136
2.3 단면계수와 단면2차반경 138
2.3.1 단면계수 138
2.3.2 단면2차반경 139
◈ 연습문제 147
2.4 단면극2차모멘트 149
2.4.1 단면극2차모멘트의 정의 149
2.4.2 단면극2차모멘트의 성질 149
◈ 연습문제 153
2.5 단면상승모멘트 154
2.5.1 단면상승모멘트의 정의 154
2.5.2 단면상승모멘트의 성질 154
◈ 연습문제 159
2.6 단면의 주축 160
2.6.1 축의 회전 160
2.6.2 주단면2차모멘트와 주축 162
2.6.3 최소2차반경 164
◈ 연습문제 169

Chapter 3 재료의 역학적 성질
3.1 응력과 변형률의 종류 172
3.1.1 수직응력과 수직변형률 172
3.1.2 전단응력과 전단변형률 176
◈ 연습문제 181
3.2 응력과 변형률의 관계 184
3.2.1 인장시험 184
3.2.2 인장시험에 대한 응력-변형률선도 185
3.2.3 탄성과 소성 193
3.2.4 선형탄성과 후크의 법칙 194
3.2.5 압축시험 198
3.2.6 압축시험에 대한 응력-변형률선도 198
3.2.7 시간 경과에 의한 재료의 성질 200
3.2.8 잔류응력에 의한 재료의 성질 203
◈ 연습문제 207
3.3 축하중 부재 209
3.3.1 축하중 부재의 변형 209
3.3.2 축하중을 받는 합성부재 215
3.3.3 축하중 부재의 경사 단면상의 응력 217
3.3.4 축방향력에 의한 변형에너지 220
◈ 연습문제 226
3.4 축하중을 받는 부정정구조물 228
3.4.1 유연도법 228
3.4.2 강성도법 231
◈ 연습문제 237
3.5 온도변화 및 기변형률의 영향 239
3.5.1 온도변화의 영향 239
3.5.2 기변형률의 영향 244
◈ 연습문제 247
3.6 안전계수와 구조설계 249
3.6.1 안전계수 249
3.6.2 구조설계법 250
3.6.3 구조설계기준 251
◈ 연습문제 253

Chapter 4 정정보의 단면력
4.1 단면력의 종류 255
4.2 단면력 산정법 259
4.2.1 전단력 산정 259
4.2.2 휨모멘트 산정 264
4.2.3 축방향력 산정 268
◈ 연습문제 274
4.3 하중, 전단력 및 휨모멘트 사이의 관계 275
4.3.1 연속으로 분포하는 하중이 작용하는 경우 276
4.3.2 집중하중이 작용하는 경우 278
4.3.3 모멘트하중이 작용하는 경우 279
4.3.4 하중, 전단력 및 휨모멘트의 상관관계 정리 280
◈ 연습문제 281
4.4 단순보의 단면력 283
◈ 연습문제 291
4.5 캔틸레버 보의 단면력 292
◈ 연습문제 298
4.6 내민보의 단면력 299
◈ 연습문제 308
4.7 겔버보의 단면력 309
◈ 연습문제 317
4.8 정정보의 영향선 318
4.8.1 영향선을 이용한 단면력 산정 319
4.8.2 단순보의 영향선 320
◈ 연습문제 333
4.9 정정보의 최대단면력 335
4.9.1 보의 최대반력 335
4.9.2 보의 최대전단력 336
4.9.3 보의 최대휨모멘트 341
◈ 연습문제 350

Chapter 5 보의 응력
5.1 보의 휨응력 353
5.1.1 보의 휨변형 353
5.1.2 보의 수직변형률 355
5.1.3 보의 수직응력 359
◈ 연습문제 368
5.2 보의 전단응력 371
5.2.1 보의 직사각형 단면 보의 전단응력 371
5.2.2 전단변형률의 효과 375
5.2.3 원형단면 보의 전단응력 376
5.2.4 H형 단면 보의 전단응력 377
5.2.5 조립보에서의 전단흐름 380
◈ 연습문제 388
5.3 비균일단면을 가진 보 390
5.3.1 비균일단면을 가진 보의 수직응력 390
5.3.2 비균일단면을 가진 보의 전단응력 392
5.3.3 완전응력보 396
◈ 연습문제 401
5.4 합성보 402
5.4.1 합성보의 휨공식 402
5.4.2 환산단면법 405
◈ 연습문제 410
5.5 조합응력을 받는 보 411
5.5.1 2방향 휨모멘트를 받는 보 411
5.5.2 휨모멘트와 축방향력을 동시에 받는 보 416
◈ 연습문제 419
5.6 평면응력 및 보의 주응력 420
5.6.1 평면응력 420
5.6.2 주응력 424
5.6.3 주전단응력 427
5.6.4 모어의 원 430
5.6.5 보의 주응력 437
◈ 연습문제 441

Chapter 6 기둥
6.1 개 요 443
◈ 연습문제 447
6.2 축하중 및 휨모멘트를 받는 단주 448
6.2.1 중심 축하중을 받는 단주 448
6.2.2 휨모멘트가 작용하는 단주 448
6.2.3 단면의 핵 455
◈ 연습문제 461
6.3 중심 축하중을 받는 장주 464
6.3.1 오일러의 좌굴하중 464
6.3.2 유효좌굴길이 468
6.3.3 오일러의 좌굴응력과 한계세장비 477
◈ 연습문제 480
6.4 비탄성좌굴 483
6.4.1 접선계수이론 483
6.4.2 감소계수이론 485
6.4.3 샨리이론 486
◈ 연습문제 488
6.5 불완전한 기둥의 좌굴 489
6.5.1 초기 휨을 가진 기둥의 좌굴 489
6.5.2 편심 축하중을 받는 기둥의 좌굴 492
◈ 연습문제 495
6.6 편심 축하중을 받는 기둥의 최대응력 497
◈ 연습문제 500
6.7 기둥의 실험공식과 설계공식 501
6.7.1 중심축하중을 받는 기둥의 실험공식 502
6.7.2 중심축하중을 받는 기둥의 설계공식 503
◈ 연습문제 507

Chapter 7 정정라멘, 정정아치 및 케이블
7.1 정정라멘 509
7.1.1 정정라멘의 종류 509
7.1.2 정정라멘의 단면력 산정 510
◈ 연습문제 528
7.2 정정아치 533
7.2.1 아치의 종류와 특성 533
7.2.2 아치의 축선방정식과 접선각 535
7.2.3 정정아치의 해법 538
◈ 연습문제 551
7.3 케이블 555
7.3.1 집중하중을 받는 케이블 555
7.3.2 등분포하중을 받는 케이블 560
◈ 연습문제 571

Chapter 8 정정트러스
8.1 트러스의 구성과 종류 573
8.1.1 트러스 각 부분의 명칭 573
8.1.2 트러스의 종류 574
8.1.3 트러스의 내적 안정조건 577
◈ 연습문제 580
8.2 트러스 해법상의 가정 581
◈ 연습문제 582
8.3 평면트러스의 해법 583
8.3.1 절점법 583
8.3.2 단면법 591
8.3.3 부재치환법 596
◈ 연습문제 601
8.4 트러스 부재력의 성질 604
8.4.1 한 절점에 2개의 부재가 있을 때 604
8.4.2 한 절점에 3개의 부재가 있을 때 605
8.4.3 한 절점에 4개의 부재가 있을 때 605
◈ 연습문제 609
8.5 트러스의 사고방법 610
8.5.1 평면형 트러스의 사고방법 610
8.5.2 산형 트러스의 사고방법 614
◈ 연습문제 619
8.6 입체트러스 621
8.6.1 공간에서의 힘의 평형방정식 621
8.6.2 입체트러스의 안정 및 정정 조건 623
8.6.3 입체트러스의 해석 625
◈ 연습문제 634

Chapter 9 비틀림
9.1 비틀림의 정의와 표시 637
9.2 원형단면 봉의 비틀림 639
◈ 연습문제 646
9.3 중공 원형단면 봉의 비틀림 647
◈ 연습문제 651
9.4 비균일분포 비틀림 652
◈ 연습문제 656
9.5 순수전단 657
◈ 연습문제 663
9.6 탄성계수와 전단탄성계수 사이의 관계 664
◈ 연습문제 667
9.7 비틀림을 받는 부정정구조물 668
◈ 연습문제 674
9.8 순수전단과 비틀림에 의한 변형에너지 675
◈ 연습문제 681
9.9 두께가 얇은 관의 비틀림 682
9.9.1 전단흐름 682
9.9.2 전단흐름과 비틀림모멘트 683
9.9.3 변형에너지와 비틀림각 684
◈ 연습문제 690

Chapter 10 정정구조물의 변위
10.1 보의 처짐곡선의 미분방정식 692
◈ 연습문제 710
10.2 탄성하중법 713
◈ 연습문제 721
10.3 탄성변형에 의한 일 722
10.3.1 외부 일 722
10.3.2 중첩의 원리 727
10.3.3 변형에너지 729
10.3.4 실제일의 방법 732
◈ 연습문제 735
10.4 가상일의 원리 736
10.4.1 외부 가상일 737
10.4.2 내부 가상일 738
10.4.3 가상일의 방법 740
10.4.4 지점침하, 온도변화, 제작오차를 고려한 가상일의 방법
759
◈ 연습문제 770
10.5 카스틸리아노의 정리 774
10.5.1 카스틸리아노의 제1정리 774
10.5.2 카스틸리아노의 제2정리 776
◈ 연습문제 784
10.6 상반작용의 정리 786
10.6.1 배티의 정리 786
10.6.2 맥스웰의 정리 787
10.6.3 상반정리 788
◈ 연습문제 790
10.7 충격력을 받는 보 791

Chapter 11 부정정구조물의 해석
11.1 처짐각법 796
11.1.1 처짐각방정식의 유도 796
11.1.2 처짐각법의 평형방정식 806
11.1.3 처짐각법의 해법 810
◈ 연습문제 831
11.2 모멘트분배법 833
11.2.1 모멘트분배법의 이해 833
11.2.2 절점에 변위가 없는 구조물의 모멘트분배법 837
11.2.3 절점이 변위하는 구조물의 모멘트분배법 853
◈ 연습문제 862
11.3 3연모멘트법 865
11.3.1 3연모멘트방정식 865
11.3.2 3연모멘트의 적용 867
◈ 연습문제 874
11.4 변위일치의 방법 875
◈ 연습문제 896
11.5 최소일의 방법 898
◈ 연습문제 907
11.6 수평하중을 받는 다층라멘의 근사해법 908
11.6.1 포탈법 908
11.6.2 캔틸레버법 913
◈ 연습문제 918