보 처짐·굽힘 계산기
단순보·외팔보·양단고정보에 집중 하중이나 등분포 하중이 걸릴 때 최대 처짐, 굽힘 모멘트, 굽힘 응력을 구하고 하중도와 처짐 곡선을 그립니다
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단순보, 외팔보, 양단고정보에 집중 하중이나 등분포 하중이 걸릴 때 최대 처짐, 굽힘 모멘트, 굽힘 응력, 반력을 계산하고 하중도·굽힘 모멘트도·처짐 곡선을 그립니다. 프레임 가로대, 축, 선반 같은 부재가 얼마나 휘는지 검토할 때 씁니다.
사용 방법
- '보 종류'와 '하중'을 고르고 '길이 L'을 mm로 넣습니다.
- 집중 하중은 '집중 하중 P'와 '하중 위치 a'를, 등분포 하중은 '등분포 하중 w'를 N/mm로 넣습니다.
- '재료 (E 대표값)'에서 재료를 고르거나 '탄성계수 E'를 직접 넣고, '단면 2차 모멘트 I'와 '단면계수 Z'를 넣습니다. 단면 성질 계산기와 기계 재료 물성표에서 보낸 값은 자동으로 채워집니다.
- 최대 처짐과 위치, 최대 굽힘 모멘트, 굽힘 응력, 반력이 바로 나오고 아래에 세 그림이 그려집니다. '결과 복사'로 값을 가져갈 수 있습니다.
계산 방식과 참고
- 단순보 중앙 집중 하중 δmax = PL³ ÷ 48EI, 등분포 하중 5wL⁴ ÷ 384EI, 외팔보 끝 하중 PL³ ÷ 3EI, 등분포 wL⁴ ÷ 8EI, 양단고정보 중앙 집중 하중 PL³ ÷ 192EI, 등분포 wL⁴ ÷ 384EI입니다. 하중 위치가 치우친 경우의 식은 '계산식'에 있습니다.
- 굽힘 응력은 σ = Mmax ÷ Z, 단위는 mm·N·MPa입니다. 탄성계수 E는 GPa로 넣으면 안에서 MPa로 바꿉니다.
- 선형 탄성·작은 처짐·일정 단면을 가정하며 전단 변형과 보의 자중은 넣지 않습니다. 허용 응력과 처짐 한계(예: L/250)는 적용 규격으로 판단하십시오.
자주 묻는 질문
- 보 처짐은 어떻게 계산하나요?
- 길이 1 m 단순보 중앙에 1000 N이 걸리고 E = 205 GPa, I = 4,166,667 mm⁴(50 × 100 사각)이면 δ = PL³ ÷ 48EI = 0.0244 mm입니다. 처짐은 길이의 세제곱에 비례하므로 길이가 2배면 처짐은 8배가 됩니다.
- N/mm와 kN/m는 어떻게 바꾸나요?
- 1 kN/m = 1 N/mm입니다. 2 kN/m의 등분포 하중이면 '등분포 하중 w'에 2를 넣습니다.
- 단면 2차 모멘트 I는 어디서 구하나요?
- 사각 단면은 bh³ ÷ 12, 원은 πd⁴ ÷ 64입니다. 단면 성질 계산기에서 H형·ㄷ형·파이프 등을 계산한 뒤 '보 처짐·굽힘 계산기로 보내기'를 누르면 I와 Z가 채워집니다.
- 굽힘 모멘트도의 음수는 무슨 뜻인가요?
- 외팔보의 고정단이나 양단고정보의 지점처럼 위쪽이 늘어나는 부모멘트입니다. 그림에서는 아래쪽으로 그리고 값은 −로 표시합니다.