114 정하중과 동하중

과거의 대형 구조물의 설계는 예상되는 최대무게(정하중)에 여유 하중을 2배 이상 더하고 최대변위가 정해지도록 강성(Stiffness)을 설계하였다. 예를 들면 당시 가상으로 한강 다리에 이동하중으로는 가장 무거운 탱크 등의 수송기계가 모두 배치되어 있는 상태에 여유하중의 3배를 더 두어 지지 트러스 및 구조를 설계하는 방식을 말한다. 이는 매우 튼튼하지만 피로파괴(Fatigue failure)까지는 계산하지 않았다. 즉 탱크보다 훨씬 가벼운 자동차가 수 억만번 이상 지나다니고 난 것 같은 동하중을설계하지 못했다. 그래서 성수대교도 무너질 수 있었다.

​Static & Dynamic ​정(Static)과 동(Dynamic)의 차이는 시간의 흐름에 따라 값이 변화하는가?의 의미에 의해서 좌우된다. 동하중, 성수대교, 정하중, 피로파괴, 진동 https://blog.naver.com/vs72 VISOPE-진동소음 공진 변위 측정/분석/모니터링/교육 : 네이버 블로그 진동/소음/공진/변위/동하중/측정/결함원인/진동분석/건물진동소음/회전기계/구조진동/진동모니터링/공진분석/고유주파수/FFT/설비진단/조기결함/주파수분석/방진방음/플랜트설비/건물진동/공사장건설도로철도/계측장비센서/무선/진동소음센서/음향방출,SDT/ PDM,CBM,VMS,CMS/기계-구조-배관-건물-공사장-철도/모니터링시스템,MODAL/ODS/진동자격/기술자문/연구심의/교육강의/소음진동기술사/BISOPE/VISOPE,......www.kcbm. blog.naver.com All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

모니터링사례-교량 및 대형구조물의 위치 변위/안전 상시모니터링에 대하여

 교량 및 대형구조물의 위치 변위/안전 상시모니터링에 대하여

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? 성수대교와 삼풍백화점 등의 붕괴의 기억으로 교량 및 대형구조물의 안전문제를 생각한다.

? 붕괴되면 대형사고, 징후가 나타나면 늦는다.

? 어떻게 안전사고가 발생하기 이전에 무엇을 알고 있어야 할까.

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해결방법 v 완벽한 GNSS실시간 변위모니터링 v 정확하고 빠른 모니터링시스템, 인증받은 국산화의 성공으로 주요 교량현장에 현재 도입중…. v 현재의 값, 수개월, 수년전의 값을 인공지능(AI)이 도입된 시스템으로 확인할 수 있습니다. (클라우드)

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정하중과 동하중 (진동은 왜 동하중인가?)

정하중과 동하중 (진동은 왜 동하중인가?)

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과거의 대형 구조물의 설계는 예상되는 최대하중(정하중)에 여유하중을 2배이상 더하고 최대변위가 정해지도록 강성(Stiffness)을 설계하였다. 예를 들면 당시 가상으로 한강다리에 이동하중으로는 가장 무거운 탱크가 모두 배치되어 있는 상태에 여유하중의 3배를 더 두어 지지 트러스 및 구조를 설계하는 방식을 말한다. 이는 매우 튼튼하지만 피로파괴(Fatigue failure)까지는 계산하지 않았다. 즉 탱크보다 훨씬 가벼운 자동차가 수 억만번 이상 지나다니고 난 것 같은 동하중을 설계하지 못했다. 그래서 성수대교도 무너질 수 있었다.

Static & Dynamic

정(Static)과 동(Dynamic)의 차이는 시간의 흐름에 따라 값이 변화하는 가?의 의미를 말한다. 즉, 하중이건, 강성이거나 해석이거나 모든 물성치가 시간에 따라 변할 수 있다는 것을 전제로 하는데 시간에 따라서 하중을 받을 때 크고 작게 느껴진다면 이것은 동적인 하중이라고 할 수 있다. 평형을 상태만을 해석하는 것이 아니라 운동방정식(시간의 함수가 포함된)으로 평형을 해석해야 한다는 것을 말한다. 이것을 동역학이라고 하는데 진동은 동역학의 제일 뒷부분에 존재하며 그 최종 분야에 속한다.

정하중과 동하중으로 인한 변위의 차이

정적인 변위  는 힘을 강성으로 나누어 주었을 때의 결과이다. K는 고유한 강성값으로 설계구조와 재질을 통해 이미 정해져 있는 동강성이고 으로 대체할 수 있다. 반면에 은 w의 각주파수로 m이 움직일 때 정해지는 강성(정강성)이다. 결국 이 두 값의 차이와 하중의 비로 인해 동적변위가 결정된다. 즉, 이 두 값이 서로 유사할수록 공진으로 큰 변위(X)가 발생하는 것이므로 이러한 동하중 설계는 피로파괴에 필수적인 요소가 된다. 따라서 잘 살펴보면 정하중과 동하중이라는 말은 의미를 위한 설명을 위해 만든 말이고 동적인 최대변위 를 발생시키는 그 때 (반복운동을 할 때)의 운동을 동하중(Dynamic force)라고 그리고 진동(vibration)이라고 할 수 있다.

--->수식이 많아서 윗글에는 공란이 있을 것입니다. 이미지로 다시 올립니다. 아래를 참고해주십시오.

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키워드	동하중, 성수대교, 정하중, 피로파괴, 진동