First Edition CHAPTER 1 1 Statics and Mechanics

First Edition CHAPTER 1 1 Statics and Mechanics of Materials Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. De. Wolf 순수휨(Pure Bending) David M. Mazurek © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

First Edition Statics and Mechanics of Materials 순수휨 그림 11. 2 순수휨: 동일한 종방향 평면에 작용하는 크기가 같고 방향이 반대인 짝힘 M과 M’을 받는 등단면부재 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 3

First Edition Statics and Mechanics of Materials 휨 변형 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 – 6 -1

First Edition Statics and Mechanics of Materials 휨 변형율 길이 L의 요소를 생각해 보자. 휨 변형후 중립면의 길이는 그대로 L을 유지 한다. 다른 부분의 길이는, (11. 5) (11. 7) (11. 8) (11. 9) 그림 11. 10 A J D B K E A’ B’ L 원래모양 (11. 10) * © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. : 최대 변형율 11 - 7

First Edition Statics and Mechanics of Materials 미국 표준 단면의 성질 (압연강) (S Beam) © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 10

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 1 풀이: • 관성모멘트 • 허용응력(문제에서 에 대한 안전율을 3. 0으로 본다고 주어 졌음) © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 14

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 1 풀이: • 휨모멘트 • 곡률반경 여기서 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. : 곡률, : 곡률반경 11 - 15

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 2 풀이: • 단면의 기하학적 성질에 의거하여 도심 위치와 관성(단면 2차)모멘트를 구하자. © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 17

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 2 • 탄성 휨 방정식을 이용하여 최대, 최소응력을 구한다. • 곡률을 계산한다. © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 18

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 3 풀이: • 단면 전체를 황동으로 치환해 보자. • 치환단면의 성질을 구해보자. 그림 11. 22 • 최대응력을 계산한다. 그림 11. 23 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 21

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 3 풀이: • 치환단면 • 중앙 관성모멘트 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 24

First Edition Statics and Mechanics of Materials 문제 11. 3 풀이: • 나무에서의 최대 응력 • 강재 상부에서의 최대 응력 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 25

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 4 • 중심축하중에 의한 수 직응력 그림 11. 30 • 집중력 P와 휨모멘트 M © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. • 휨모멘트에 의한 수 직응력 11 - 30

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 4 그림 11. 31 • 최대, 최소응력 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. • 중립축 11 - 31

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 5 • 중립축의 위치( )를 구한다. 그림 11. 45 그림 11. 46 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 -39

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 D(+0. 375) 40 80 40 C(+1. 625) (-2. 625)A z 35 x 60 그림 11. 48 120 60 B(-1. 375) 수직하중 4. 80 k. N이 그림에 보이는 것처럼 80 mm× 120 mm 직사각 형 단면의 목재 기둥에 작용하고 있을 때(그림 11. 48), 다음을 구하 시오. (a) A, B , C와 D점에서의 응력, (b) 단면에서의 중립축의 위 치. © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 41

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 • 주어진 편심하중을 단면 주도심축을 따라 작용 하는 집중하중 P와 2개의 짝힘 로 구성된 등가 시스템으로 대체 그림 11. 49 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 42

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 • 휨짝힘 에 의한 응력은 단면에 선형으로 분포하며, 각각 다음의 최대값을 갖는다. 그림 11. 50 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 43

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 • 중립축 그림 11. 51 • 중립축은 점 G와 H를 통과하게 그릴 수 있다. ( 그림 11. 51) • 단면에서의 응력분포는 그림 11. 52에서 볼 수 있 다. 그림 11. 52 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 44

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 • 단면성질 • 수직응력 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 46

First Edition Statics and Mechanics of Materials 예제 11. 6 • 중첩 • 최대 허용하중 © 2011 The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. 11 - 47