목차
1. 실험제목
2. 실험목적
3. 준 비 물
4. 실험방법
5. 실험 결과
6. 개인별Report
2. 실험목적
3. 준 비 물
4. 실험방법
5. 실험 결과
6. 개인별Report
본문내용
1. 실험제목 : 재료의 강도(剛度)와 단면
2. 실험목적 : 강도가 동일한 재료에서 단면의 차이에 따른 처짐의 차이를 비교하 고 구조용 단면으로서의 장, 단점을 이해한다.
3. 준 비 물 : 발사재. 접착제, 하중추, 처짐측정장치
4. 실험방법
각각 다른 3개의 보를 만든다.
패널
U형(C형)
I형
각각의 보에 대하여 다음의 과정을 수행한다.
-측정부가 보의 중앙에 오도록 실험 장치에 보를 위치시킨다.
-초기값을 읽고 기록한다.
-각 하중을 재하하고 처짐량을 기록한다.
축을 바꾸어 다시 측정한다.
다른 단면을 올려 동일한 방법으로 측정한다.
결과는 표와 그래프로 정리한다.
5. 실험 결과
*조건 : 보의 길이 L=400㎜ , 하중 재하위치 = 중앙
하중 단면
형
I형
U형
1㎏
11
-
-
2㎏
20
1
1
3㎏
33
-
-
4㎏
-
1
1.5
6㎏
-
1.5
2
*각 하중에 대한 최대처짐 δmax
(단위:㎜)
① 각 단면의 I값
-형
3㎜(h)
25㎜(b)
I형
25㎜(h)
27㎜(H)
1㎜(h1)
25㎜(b)
U형
①
②
26㎜
1㎜
③
25㎜
1
② Graph
③ E(탄성계수)값 추정
δmax= 로부터 추정,
(kg/mm2)이다. 따라서
-형
I형
U형
1kg
2154.9
-
-
-
-
2kg
2370
273.3
491.7
3kg
2154.9
-
-
-
-
4kg
-
-
546.6
655.6
6kg
-
-
546.6
737.6
학번/이름
과제
동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유를 조사하시오.
답
이 실험을 통하여 동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유는 명백하다. 바로 단면2차모멘트 I 때문이다. δmax=에서 알 수 있듯이 보의 재료와 길이, 보에 가해지는 응력이 동일하다면 결국 처짐은 I의 값에 의해 결정되는데 이 I값은 δmax에 반비례하기 때문에 단면2차모멘트가 커질수록 처짐의 최대값은 작아지고 반대로 I값이 작아질수록 처짐의 최대값은 커진다. 이번 실험에서는 각각 -형, I형, U형으로 모양이 현저하게 다르기 때문에 I값 또한 현저히 차이가 났다.
이 결과는 같은 재료라도 설계자의 설계에 따라 단면을 다듬어 얼마든지 더 뛰어난 안전성을 지닌 구조물이 될 수 있음을 뜻한다.
과제
얻어진 결과에 대한 특징을 서술하시오
답
처
짐
기
준
같은 재료였지만 처짐의 정도는 달랐다. 같은 단면적을 가지고 있었지만 단면의 모양에 따라서 처짐의 정도는 달랐다. -형 즉, 패널형도 가로가 25㎜, 세로가 3㎜인 형태가 아니라 세로가 25㎜, 가로가 3㎜였다면 처짐은 현저히 줄었을 것이다. 이번에 행한 실험결과로는 처짐기준의 특징을 서술하기 힘들다. 이 실험을 제대로 하려면 아마도 3개의 빔들이 모두 파괴될 때 까지 했어야 했기 때문에 무어라 말하기 어렵다.
유닛기준
1kg, 2kg, 3kg, 4kg, 6kg 유닛을 재하 하였을 때 단면2차모멘트가 현저히 작았던 -형의 경우 적은 무게에도 상당한 처짐이 발생하였다. 그래서인지 같은 재료인 I형, U형의 경우에도 눈으로도 명확한 처짐이 보이리라 생각했지만 그렇지 않았고, 심지어 약 단면2차모멘트값이 4000가까이 차이가 남에도 I형, U형 간의 처짐의 차이도 구분이 힘들 정도였다. I형과 U형의 하중에 의해서 차이를 보려면 무게를 상당히 늘려야 한다.
과제
여러 가지 단면 형상이 구조용 부재로서 사용된 예들을 조사하고 구조용 단면의 형상에 따른 장단점을 논하시오.
답
L형강
두 변이 직각인 압연형강으로 주로 트러스 부재, 중도리, 띠장, 조선, 철탑부재 등에 사용된다.
ㄷ형강
챤넬이라고도 하며 단면형상이 비대칭이어서 뒤틀림의 영향이 있으나 조립이 편해 트러스, 가새, 샛기둥 등에 이용된다.
I형강
H형강과 유사하나 플랜지 폭이
2. 실험목적 : 강도가 동일한 재료에서 단면의 차이에 따른 처짐의 차이를 비교하 고 구조용 단면으로서의 장, 단점을 이해한다.
3. 준 비 물 : 발사재. 접착제, 하중추, 처짐측정장치
4. 실험방법
각각 다른 3개의 보를 만든다.
패널
U형(C형)
I형
각각의 보에 대하여 다음의 과정을 수행한다.
-측정부가 보의 중앙에 오도록 실험 장치에 보를 위치시킨다.
-초기값을 읽고 기록한다.
-각 하중을 재하하고 처짐량을 기록한다.
축을 바꾸어 다시 측정한다.
다른 단면을 올려 동일한 방법으로 측정한다.
결과는 표와 그래프로 정리한다.
5. 실험 결과
*조건 : 보의 길이 L=400㎜ , 하중 재하위치 = 중앙
하중 단면
형
I형
U형
1㎏
11
-
-
2㎏
20
1
1
3㎏
33
-
-
4㎏
-
1
1.5
6㎏
-
1.5
2
*각 하중에 대한 최대처짐 δmax
(단위:㎜)
① 각 단면의 I값
-형
3㎜(h)
25㎜(b)
I형
25㎜(h)
27㎜(H)
1㎜(h1)
25㎜(b)
U형
①
②
26㎜
1㎜
③
25㎜
1
② Graph
③ E(탄성계수)값 추정
δmax= 로부터 추정,
(kg/mm2)이다. 따라서
-형
I형
U형
1kg
2154.9
-
-
-
-
2kg
2370
273.3
491.7
3kg
2154.9
-
-
-
-
4kg
-
-
546.6
655.6
6kg
-
-
546.6
737.6
학번/이름
과제
동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유를 조사하시오.
답
이 실험을 통하여 동일한 강도의 재료가 형상에 따라 그 강도가 달라지는 이유는 명백하다. 바로 단면2차모멘트 I 때문이다. δmax=에서 알 수 있듯이 보의 재료와 길이, 보에 가해지는 응력이 동일하다면 결국 처짐은 I의 값에 의해 결정되는데 이 I값은 δmax에 반비례하기 때문에 단면2차모멘트가 커질수록 처짐의 최대값은 작아지고 반대로 I값이 작아질수록 처짐의 최대값은 커진다. 이번 실험에서는 각각 -형, I형, U형으로 모양이 현저하게 다르기 때문에 I값 또한 현저히 차이가 났다.
이 결과는 같은 재료라도 설계자의 설계에 따라 단면을 다듬어 얼마든지 더 뛰어난 안전성을 지닌 구조물이 될 수 있음을 뜻한다.
과제
얻어진 결과에 대한 특징을 서술하시오
답
처
짐
기
준
같은 재료였지만 처짐의 정도는 달랐다. 같은 단면적을 가지고 있었지만 단면의 모양에 따라서 처짐의 정도는 달랐다. -형 즉, 패널형도 가로가 25㎜, 세로가 3㎜인 형태가 아니라 세로가 25㎜, 가로가 3㎜였다면 처짐은 현저히 줄었을 것이다. 이번에 행한 실험결과로는 처짐기준의 특징을 서술하기 힘들다. 이 실험을 제대로 하려면 아마도 3개의 빔들이 모두 파괴될 때 까지 했어야 했기 때문에 무어라 말하기 어렵다.
유닛기준
1kg, 2kg, 3kg, 4kg, 6kg 유닛을 재하 하였을 때 단면2차모멘트가 현저히 작았던 -형의 경우 적은 무게에도 상당한 처짐이 발생하였다. 그래서인지 같은 재료인 I형, U형의 경우에도 눈으로도 명확한 처짐이 보이리라 생각했지만 그렇지 않았고, 심지어 약 단면2차모멘트값이 4000가까이 차이가 남에도 I형, U형 간의 처짐의 차이도 구분이 힘들 정도였다. I형과 U형의 하중에 의해서 차이를 보려면 무게를 상당히 늘려야 한다.
과제
여러 가지 단면 형상이 구조용 부재로서 사용된 예들을 조사하고 구조용 단면의 형상에 따른 장단점을 논하시오.
답
L형강
두 변이 직각인 압연형강으로 주로 트러스 부재, 중도리, 띠장, 조선, 철탑부재 등에 사용된다.
ㄷ형강
챤넬이라고도 하며 단면형상이 비대칭이어서 뒤틀림의 영향이 있으나 조립이 편해 트러스, 가새, 샛기둥 등에 이용된다.
I형강
H형강과 유사하나 플랜지 폭이
소개글