2장. 단면의 성질과 재료의 역학적 성질
토목기사 필기 개념서 · 1과목. 응용역학 · 절 5개
이 장에서 배우는 것
2-1. 단면1차모멘트와 도심
단면1차모멘트 G = ∫y dA = A × ȳ [mm³]: 면적에 "축까지의 거리"를 곱해 더한 값. 기준축을 어디에 잡느냐에 따라 (+)·(−)·0 이 될 수 있다.
2-2. 단면2차모멘트와 평행축 정리
단면2차모멘트 Ix = ∫y² dA [mm⁴]: 거리의 제곱을 곱하므로 항상 (+)이고, 도심에서 먼 면적일수록 크게 기여한다. 휨 강성(EI)·처짐·좌굴 계산의 기본.
2-3. 단면상승모멘트·단면2차극모멘트·주축
단면상승모멘트 Ixy = ∫x·y dA [mm⁴]: 두 축 거리를 곱해 더한 값. 면적이 놓인 사분면에 따라 (+)·(−)·0 이 모두 가능하다.
2-4. 단면계수와 회전반경
단면계수 Z = I / y [mm³] (y: 중립축에서 연단까지 거리). 휨응력 σ = M/Z 의 분모라서 Z 가 클수록 휨에 강하다.
2-5. 응력·변형률과 탄성계수
수직응력 σ = P/A (인장 +, 압축 −), 전단응력 τ = V/A (면에 나란한 힘), 지압응력 σb = P/(d·t) (볼트·핀이 구멍 벽을 누르는 응력, 투영면적 d·t 로 나눔).