안녕하세요.

첫 번째 질문에 대한 답변입니다.

전단응력은 단면의 전체에 걸쳐 발생하는 데 인장구역에서 발생하는 가장 큰 전단응력을 제어하는 것이 중요하므로 실제는 중립축 아래의 전단응력을 제어하려고 합니다. 구조기준(2012)에서는 이 표현을 보의 중간에서 반력점 방향의 균열로 표현하고 있습니다.

따라서 중립축 이하의 응력상태는 휨응력=0, 전단응력=최대 

로 순수전단상태에 있게 됩니다.

그럼 응력 요소를 그려보면 수평과 수직방향의 전단응력을 가지게 됩니다.

따라서 수평방향의 전단응력을 휨응력으로 생각하신 것은 수정하셔야 합니다.

그리고 휨응력과 전단응력을 인장응력이라고 생각하신 것 또한 수정을 부탁합니다.

휨응력은 부재가 휘게 되면 인장과 압축이 동시에 발생하게 되고, 휨의 방향에 따라 인장, 압축을 판단하게 됩니다. 그리고 전단응력은 부재를 절단하려는 힘으로 인해 발생하는 응력으로 보셔야 합니다. 

각각의 힘에 대응되는 응력은 서로 구분을 해야 합니다.

콘크리트의 경우는 인장에 약하기 때문에 이들의 응력 조합에 의해 발생하는 최대주인장응력이 인장강도를 초과한다면 전단균열이 발생하게 됩니다.

두 번째 질문에 대한 답변입니다.

사인장응력은 응력변환공식에 의해 발생하는 최대주인장응력으로 이해를 하시면 됩니다. 만약 전단응력만 작용하는 경우 최대주인장응력을 구하면 그 값은 전단응력과 같게 됩니다. 따라서 전단만 작용하는 경우 사인장응력은 전단응력과 같다고 표현할 수 있습니다.

세 번째 질문에 대한 답변입니다.

사인장응력은 현재 작용하는 응력에 대한 최대주인장응력을 의미한다고 이해를 하심 됩니다. 단순히 두 응력을 합해서는 안 됩니다.

참고로 역학은 벡터입니다. 따라서 휨응력은 단면에 수직으로 작용하는 응력이고, 전단응력은 단면에 나란하게 작용하는 응력이죠. 그럼 두 벡터의 방향이 다른데 이를 단순히 합산할 수는 없습니다.

반드시 특정 위치의 응력은 응력변환공식으로 구하고, 최대응력은 주응력공식으로 계산을 해야 합니다.

열공하세요~~