보 하중 계산기
일반적인 보의 지지 조건, 재료, 하중 조건에 따른 굽힘 모멘트, 전단력, 처짐, 굽힘 응력을 계산합니다.
보 하중 해석
보의 형상과 하중 정보를 입력해 직사각형 보의 주요 응답을 추정하세요.
보 하중 계산 안내
보 하중 해석은 구조 부재가 외력을 받을 때 생기는 내력과 변위를 추정합니다. 주요 내력은 전단력과 굽힘 모멘트입니다. 전단력은 인접한 보 단면이 서로 미끄러지려는 경향을, 굽힘 모멘트는 부재가 휘려는 경향을 나타냅니다. 유용한 예비 검토에는 탄성 처짐과 직사각형 단면 최외단 섬유의 굽힘 응력 계산도 포함됩니다.
이 계산기는 세 가지 이상화된 지지 조건을 다룹니다. 단순 지지보는 지점에서 회전할 수 있으며 장선과 교량 경간의 일반적인 모델입니다. 외팔보는 한쪽 끝이 고정되고 다른 끝은 자유로우며 발코니나 선반 받침이 예입니다. 양단 고정보는 양 끝의 회전이 구속됩니다. 지지 조건에 따라 모멘트와 처짐 계수가 다릅니다. 집중 하중은 단순 지지보와 양단 고정보에서는 경간 중앙, 외팔보에서는 자유단이라는 최불리 위치에 놓입니다. 등분포 하중은 전체 경간에 걸친 미터당 힘으로 해석합니다.
단면 특성은 속이 찬 직사각형 단면에서 구합니다. 단면 이차 모멘트는 너비에 높이의 세제곱을 곱해 십이로 나눈 값이며, 단면 계수는 너비에 높이의 제곱을 곱해 육으로 나눈 값입니다. 처짐에는 선택 재료의 대표 탄성 계수를 사용합니다. 응력 사용률은 계산 굽힘 응력을 입력 안전율로 낮춘 대표 재료 강도와 비교합니다. 이 공칭 특성은 비교에 유용하지만 실제 제품은 등급, 함수율, 보강, 방향, 온도, 제조 기준에 따라 달라집니다.
결과는 교육, 초기 치수 산정, 경간이나 보 높이 변화가 거동에 미치는 영향 확인에 적합합니다. 집중 하중 처짐은 길이의 세제곱, 분포 하중 처짐은 네제곱에 따라 증가하므로 경간의 영향이 특히 큽니다. 강성이 높이의 세제곱에 따라 증가해 보 높이를 늘리는 것도 매우 효과적입니다. 이 간이 계산을 시공 승인으로 간주하지 마세요. 실제 구조 설계에는 자중, 하중 조합, 횡방향 안정성, 접합부, 지압, 전단 변형, 현지 기준 한계, 자격 있는 기술자의 검토가 포함되어야 합니다.
보 하중 예시
| 보와 하중 | 주요 결과 | 해석 |
|---|---|---|
| 6 m 단순 지지 강재 보, 중앙 하중 50 kN, 200 × 400 mm | 모멘트 75 kN·m; 전단력 25 kN | 중앙 집중 하중은 두 지점에 균등하게 나뉩니다. |
| 2 m 목재 외팔보, 끝단 하중 5 kN, 150 × 300 mm | 모멘트 10 kN·m; 전단력 5 kN | 최대 모멘트는 고정단에서 발생합니다. |
| 4 m 양단 고정 강재 보, 등분포 하중 8 kN/m, 200 × 300 mm | 모멘트 10.667 kN·m; 전단력 16 kN | 끝단 구속은 최대 모멘트와 탄성 처짐을 줄입니다. |
보 하중 계산기 사용 방법
- 실제 보에 가장 가까운 지지 조건과 재료를 선택하세요.
- 순경간과 직사각형 단면의 너비, 높이를 입력하세요.
- 집중 하중 또는 등분포 하중을 선택하고 표시 단위로 크기를 입력하세요.
- 안전율을 입력한 뒤 보 계산을 눌러 모멘트, 전단력, 처짐, 응력, 사용률을 확인하세요.
보 하중 계산기 자주 묻는 질문
집중 하중은 어디에 작용하나요?
단순 지지보와 양단 고정보는 경간 중앙, 외팔보는 자유단 끝에 놓습니다. 이 위치들이 표준적인 최불리 조건에 해당합니다.
여기서 분포 하중은 무엇인가요?
미터당 킬로뉴턴으로 입력하는 일정한 선하중입니다. 입력한 보 전체 길이에 같은 강도의 하중이 작용한다고 가정합니다.
보 높이가 처짐에 큰 영향을 주는 이유는 무엇인가요?
직사각형 단면의 단면 이차 모멘트는 높이의 세제곱에 따라 증가합니다. 따라서 높이를 조금만 늘려도 강성이 크게 증가할 수 있습니다.
사용률 결과로 보의 안전을 입증할 수 있나요?
아니요. 대표 재료 특성과 선택한 안전율에 따른 단순 굽힘 비교일 뿐입니다. 완전한 설계는 기준, 안정성, 접합부, 전단, 지압, 하중 조합, 사용성을 검토해야 합니다.
I형 보도 해석할 수 있나요?
단면 공식이 속이 찬 직사각형을 가정하므로 직접 해석할 수 없습니다. I형 단면은 제조사가 공개한 단면 이차 모멘트와 단면 계수 또는 구조 설계 소프트웨어를 사용하세요.