건설기계기술사_하중의 개념 및 종류

1. 하중의 개념

외부로부터 받는 힘을 하중이라 하며(반대 : 잔류응력) 하중은

횟수, 주기, 온도, 운동 등의 작용방법과 조건에 따라 강도가

현저히 변화되므로 하중의 종류를 확실히 구분하여 강도 계산

을 실시해야 한다.

2. 종류

하중은 시간에 따라 크기와 방향이 변하지 않는 정하중과

시간에 따라 크기와 방향이 변하는 동하중이 있다.

정하중은 막대하단에 걸린 추와 같이 크기와 방향이 일정한

사하중(dead load)과 극히 조용하게 천천히 어떠한 크기까지

가해지는 점가하중(gradually increased load)로 나뉜다.

그리고 동하중은 계속하여 반복작용하는 하중으로서 진폭과

주기가 불규칙 또는 규칙적인 것으로 정하중의 경우 보다

훨씬 작은 응력으로 파괴할 수 있는 응력이다.

동하중 중에서 교번하중은 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화

하는 하중으로 둥근축이 회전하며 굽힘하중을 받는 경우과 같이

인장과 압축이 교대로 작용하거나 비틀림이 작용하는 경우의 하중

을 뜻한다.

편진하중은 하중이 '0'에서 어느 크기 사이를 주기적으로 작용하는

하중이며, 일반반복하중은 크기가 다른 최대하중과 최소하중 사이를

주기적으로 작용하는 하중을 뜻한다.

아울러 충격하중은 급격하게 가해져서 진동을 가져오는 하중으로

충격응력은 정적으로 작용한 경우에 비해 크며 탄성론에 의하면

2배 또는 그 이상으로 된다. 가벼운 충격에는 1.25~1.5배, 강한 충격

에는 2~3배 정도로 고려하면 된다.

아울러 작용에 의한 분류로는 축방향에 따른 인장하중과 압축하중,

축의 직각방향에 따른 전단하중, 축이 휘는 방향으로 힘이 가해지는

굽힘하중, 축이 비틀리는 방향의 비틀림 하중이 있다.

그리고 분포상태에 따라 한점에 집중하는 집중하중과 균등

하게 분포하는 분포하중으로 나뉜다.