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제가 단면의 특성 파트 공부하면서 정리한 내용들에 관하여 맞는지 질문 하겠습니다.
질문유형 온라인강의 > [필기+실기 패키지] 프리패스반 / 대학생 프리패스반 > 안광호
글쓴이 김*우 등록일 2025.03.23 답변상태 답변완료
  • 위 문제에 주어진 도형을 기준으로 했을때

    1. 단면1차모멘트는 색칠되어있는 부분을 밑변이 2b,b인 두 직사각형으로 나눈 후 구해서 더해도 되고, 파란색테두리로 칠한 부분까지 더해서 큰 직사각형에서 작은 직사각형부분을 빼서 구해도 된다.(이는, 1차모멘트는 도심축에서의 값이 0이고, 그로 인해 정의(G=Ay)를 적용하기 때문이다.)

    2. 단면2차모멘트를 구할때는 색칠된 부분을 밑변이 2b,b인 두 직사각형으로 나눈 후 정의(I=I도심축 + Ay2 )를 사용하거나 공식(I=bh3 /3)을 사용해서 합해서 구할 수 있다. 그리고 정의를 이용하여 구하면 큰 직사각형값에서 작은 직사각형의 값을 빼서 구할 수 있고, 평행축 공식으로 이용해서 빼는 방법은 사용불가능하다.(평행축공식을 사용하려면, 기준 축과 맞닿아있어야 한다.)

    여기까지가 제가 공부하면서 터득한 내용입니다.(혹시 틀린부분이 있으면 지적부탁드립니다)

    그러다 이 문제를 풀다가 혼란이 왔습니다. 그래서 궁금한 것은

    3. 단면의 특성값들은 도심에 관한 값이면 큰 도형의 값에서 비어져있는 도형의 값을 빼는 방법이 모두 사용이 가능한지 궁금합니다.

    4.단면상승모멘트는 위 문제를 'ㄴ'자 도형을 ㅣ모양,ㅡ모양 으로 나누어서 평행축 공식(b2h2/4)을 사용했는데 왜 틀리게 나오는지 궁금하고 단면상승모멘트는 단면2차모멘트처럼 도형을 나누어서 각각 평행축공식을 사용하여 값을 합하는 방법을 못 쓰는건지 궁금합니다.

    5.마지막으로 단면상승모멘트도 평행축의 공식을 사용하여 큰 도형에서 비어있는 도형을 빼는 방식이 불가능한지도 궁금합니다.

  • 안광호 |(2025.03.31 17:00)

    안녕하세요,,,질문하신 내용에 대한 답변입니다.

    (1) 모두 다 잘 터득하셨습니다.

    다만, 24번 문제에서 3b*9b 라는 직사각형의 도심에 대한 2차모멘트에 평행축정리를 적용하고, b*3b라는 직사각형의 도심에 대한 2차모멘트에 평행축정리를 적용하여 빼도 결과는 같습니다.

    (2) 단면2차모멘트를 더하거나 빼는 내용이 성립되려면 도심들이 일치될 때만 가능합니다.

    35번 문제의 경우 100mm의 원의 도심과 빼고자 하는 50mm의 도심이 일치되어 있기 때문에 빼는 방법이 가능합니다.

    (3) 공식(b2h2/4)이라고 하셨는데 이러한 사고방식을 빨리 잊어주시기 바랍니다.

    평행축정리가 있을 뿐, 평행축정리에 대한 결과값을 공식처럼 기억하지 않는다라는 것이 더 적합한 표현이겠군요.

    단면상승모멘트는 해당도형을 좌표형태로 계산하거나 비대칭도형의 경우일 때는 적분식으로 구하는 것이지, 말씀하신 것처럼 평행축정리로 구하는 내용이 아닙니다.

    큰 도형에서 비어있는 도형을 빼는 방식은 가능한데, 큰 도형의 좌표에서 비어있는 도형의 좌표를 적용한다는 것이 핵심이겠습니다.

    감사합니다.

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