하중
모든 하중은 하나의 하중조건에 속하며 함께 작용합니다. 여러 경우를 비교하려면 각각을 프로젝트 파일이나 공유 링크로 저장하세요.
한 줄로 보는 부호 규약
전체 x축은 오른쪽을, 전체 z축은 아래를 향합니다. 따라서 양의 Fz나 fz는 아래 방향의 중력형 하중이고, 양의 모멘트 My는 화면에서 반시계 방향으로 돕니다. 자세한 내용은 좌표계 및 부호 규약에 있습니다. y 위 좌표축에서는 연직 방향의 이름과 부호가 뒤집혀 중력은 음의 Fy가 됩니다.
절점하중
하중 탭 → 절점하중 추가, 또는 절점 클릭 → 하중 추가. 힘/모멘트를 선택합니다.
| 항목 | 의미 | 단위 |
|---|---|---|
Fx | 수평력(오른쪽이 양) | 힘 단위 |
Fz | 연직력(아래가 양) | 힘 단위 |
My | y축에 대한 모멘트(반시계 방향이 양) | 모멘트 단위 |
성분은 항상 전체 좌표계 기준입니다. 한 절점에 절점하중을 여러 개 가할 수 있으며, 하중은 합산되고 겹쳐서 그려집니다.
강제변위(지점 침하)
같은 대화 상자에서 강제변위를 선택하거나, 지점이 있는 절점 클릭 → 강제변위 지정. 입력 항목이 다음과 같이 바뀝니다.
| 항목 | 의미 | 단위 |
|---|---|---|
Dx | 강제 수평 변위 | 변위 단위 |
Dz | 강제 연직 변위(아래가 양) | 변위 단위 |
Ry | 강제 회전각 | rad |
지점만 움직일 수 있으므로 그 절점에서 구속된 자유도에만 값을 입력할 수 있습니다. 각 절점에는 강제변위가 최대 하나만 있습니다. 두 번째를 추가하지 말고 기존 것을 편집하세요. 정정 구조물에서 지점 침하는 변위만 일으키고 부재력은 생기지 않습니다. 부정정 구조물에서는 둘 다 생깁니다.
요소하중
하중 탭 → 요소하중 추가, 또는 요소 클릭 → 하중 추가. 하중 유형을 고르면 입력하는 동안 대화 상자가 요소 위의 하중을 미리 보여 줍니다.
등분포하중
| 항목 | 의미 | 단위 |
|---|---|---|
fx | x 방향 단위 길이당 하중 | 힘 / 길이 |
fz | z 방향 단위 길이당 하중 | 힘 / 길이 |
| LCS | 체크: fx, fz가 요소의 국부 좌표축 방향으로 작용, 해제: 전체 좌표축 방향으로 작용 | – |
LCS는 기본으로 체크되어 있습니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 그린 수평 요소에서는 국부 좌표축과 전체 좌표축이 같으므로 차이가 없습니다. 경사 부재에서는 차이가 납니다.
- 부재에 수직인 하중(서까래에 작용하는 풍하중)은 LCS를 체크한
fz입니다. - 부재 길이 1 m당 연직 하중(자중)은 LCS를 해제한
fz입니다. - 수평 투영 길이 1 m당 연직 하중(적설하중)은 직접 입력할 수 없습니다. 먼저 부재의 경사각 에 대해 를 곱한 뒤 연직 하중으로 입력하세요.
사다리꼴 분포하중
| 항목 | 의미 |
|---|---|
f1x, f1z | 시작 절점에서의 하중 크기 |
f2x, f2z | 끝 절점에서의 하중 크기 |
하중 크기는 요소의 시작에서 끝까지 선형으로 변합니다. 삼각형 분포하중은 f1z = 0입니다. 사다리꼴 분포하중은 항상 요소의 국부 좌표축 방향으로 작용하며(LCS 체크박스가 고정됨), 수평 요소에서는 전체 좌표축과 같습니다.
집중하중
요소를 따라 어디에나 가할 수 있는 집중 힘이나 모멘트로, 절점을 추가할 필요가 없습니다.
| 항목 | 의미 |
|---|---|
Fx, Fz, My | 힘과 모멘트 성분 |
| 시작 절점 기준 하중 위치 | 시작 절점으로부터의 거리, 0 ≤ a ≤ L |
| LCS | 국부 좌표축 기준 성분 |
전단력도는 하중 위치에서 Fz만큼 불연속으로 변하고, 휨모멘트도는 그곳에서 꺾입니다. 그 위치의 모멘트 값에는 자동으로 레이블이 붙습니다. 집중 모멘트 My를 가하면 대신 휨모멘트도가 불연속으로 변합니다.
온도하중
| 항목 | 의미 |
|---|---|
| ΔTc, 축방향 온도 변화 | 단면 전체의 균일한 온도 변화로, 신장량 을 일으킵니다 |
| ΔTb − ΔTt, 온도차 | 하연 온도에서 상연 온도를 뺀 값으로, 곡률 를 일으킵니다 |
온도하중에는 재료의 α와 단면의 높이 h가 쓰입니다. 양의 ΔTb − ΔTt(하연이 더 따뜻함)는 하연을 늘이므로, 요소는 중력 하중을 받는 보처럼 아래로 처집니다. 정정 구조물에서 온도는 변위만 일으키지만, 구속(고정단, 연속성, 여분의 부재)이 있으면 부재력이 생깁니다.
하중 편집과 삭제
- 모든 하중은 하중 탭에 한 행씩 있으며, 그 자리에서 성분과 LCS 플래그를 편집할 수 있습니다. 하중은 절점 표와 요소 표에도 칩으로 표시됩니다.
- 뷰어에서 하중을 더블클릭하거나, 클릭한 뒤 하중 편집을 선택하면 편집 대화 상자가 열립니다.
- 하중을 선택하고 Delete를 누르거나 표의 ×를 누릅니다.
- 절점이나 요소에 붙은 하중은 그 절점이나 요소와 함께 삭제되고, 복사해 붙여 넣을 때도 함께 복사됩니다.
지원하지 않는 기능
- 하중조건과 하중조합. 하중조건은 하나뿐입니다.
- 자중. LCS를 해제한 등분포하중 로 입력하세요. IPE 200의 경우 7850 × 9.81 × 0.00285 ≈ 0.22 kN/m입니다.
- 경사 부재에 전체 좌표축 기준 사다리꼴 분포하중.