구조역학
모집중- 건축공학
강좌소개
| 수업개요 | 정역학 및 고체역학(재료역학)을 기초로 하여 외력이 작용할 때 구조물에 발생하는 단면 내력과 변위를 해석하는 이론과 방법을 이해한다. 세부 내용으로는 보, 트러스, 라멘 같은 주로 평면구조적인 정정 구조물의 반력, 단면력 계산, 아치와 케이블의 해석을 다루고 보나 트러스 구조물의 이동하중 하 구조물의 단면력 변화를 이해하기 위한 영향선 작도 방법을 학습한다. 직접적분법, 모멘트 면적법, 탄성하중법, 가상일의 원리, Castigliano의 정리 등을 이용한 구조물의 처짐을 계산하는 방법에 관하여 알아본다. 부정정 구조물의 해석법인 하중법, 처짐각법, 모멘트 분배법 등을 이용하여 부정정 구조물의 처짐 및 응력의 특성을 학습한다. 이를 통해 평면구조적인 정정 구조물의 반력, 단면력 계산과 영향선 작도 등을 학습함으로써 외력이 작용할 때 구조물에 발생하는 단면력 및 변위를 해석하는 이론과 방법을 이해할 수 있다. | ||||||||||||||
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| 수업목표 | ● 정정 구조물의 반력과 단면력을 계산할 수 있다.
● 정정 구조물인 보, 트러스, 라멘 구조물의 부재력 분포를 이해하고 설명할 수 있다. ● 케이블과 아치 구조물의 구조해석 원리를 설명할 수 있다. ● 이동하중에 따른 부재력 변화를 영향선 작도를 통해 분석할 수 있다. ● 이중적분법, 모멘트 면적 정리, 공액보법 등을 활용하여 구조물의 처짐을 계산할 수 있다. ● 가상일의 원리와 Castigliano의 정리의 개념을 이해하고, 정정 구조물의 처짐을 산정할 수 있다. ● 하중법, 처짐각법, 모멘트 분배법을 활용하여 부정정 구조물을 해석할 수 있다. |
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| 평가기준 |
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| 수료기준 | 출석률80%, 상대평가 (중간고사와 기말고사 모두 미응시 시 미수료) | ||||||||||||||
| 특이사항 |
강의계획서
| 과목명 | 교수명 | 교수연락처 | 이메일 | 년도/차시 |
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| 구조역학 | 이상윤 | 1588-4035 | help@uni-edu.co.kr | 2025년 1-10차 |
| 학습기간 | 강의시간 | 학점 | 평가구분 | 수강대상 강의실 및 주요 수업방법 |
| 2025년 07월 28일 ~ 2026년 02월 28일 | 15주 | 3 | 상대평가 |
<수강대상>
-고등학교 졸업 이상의 학력자 <주요 수업 방법> -원격강의 |
| 평가기준 | |||||||
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| 출석 | 중간고사 | 기말고사 | 과제 | 토론 | 퀴즈 | 기타 | 계 |
| 15% | 25% | 25% | 15% | 10% | 5% | 5% | 100% |
| 과목 수료조건: 총점 60점 이상(60점 미만 F), 출석률 80%이상(출석률 80%미만은 출석과락) | |||||||
| 주요 학사일정 |
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| 과목개요 | 정역학 및 고체역학(재료역학)을 기초로 하여 외력이 작용할 때 구조물에 발생하는 단면 내력과 변위를 해석하는 이론과 방법을 이해한다. 세부 내용으로는 보, 트러스, 라멘 같은 주로 평면구조적인 정정 구조물의 반력, 단면력 계산, 아치와 케이블의 해석을 다루고 보나 트러스 구조물의 이동하중 하 구조물의 단면력 변화를 이해하기 위한 영향선 작도 방법을 학습한다. 직접적분법, 모멘트 면적법, 탄성하중법, 가상일의 원리, Castigliano의 정리 등을 이용한 구조물의 처짐을 계산하는 방법에 관하여 알아본다. 부정정 구조물의 해석법인 하중법, 처짐각법, 모멘트 분배법 등을 이용하여 부정정 구조물의 처짐 및 응력의 특성을 학습한다. 이를 통해 평면구조적인 정정 구조물의 반력, 단면력 계산과 영향선 작도 등을 학습함으로써 외력이 작용할 때 구조물에 발생하는 단면력 및 변위를 해석하는 이론과 방법을 이해할 수 있다. |
| 수업목표 | ● 정정 구조물의 반력과 단면력을 계산할 수 있다.
● 정정 구조물인 보, 트러스, 라멘 구조물의 부재력 분포를 이해하고 설명할 수 있다. ● 케이블과 아치 구조물의 구조해석 원리를 설명할 수 있다. ● 이동하중에 따른 부재력 변화를 영향선 작도를 통해 분석할 수 있다. ● 이중적분법, 모멘트 면적 정리, 공액보법 등을 활용하여 구조물의 처짐을 계산할 수 있다. ● 가상일의 원리와 Castigliano의 정리의 개념을 이해하고, 정정 구조물의 처짐을 산정할 수 있다. ● 하중법, 처짐각법, 모멘트 분배법을 활용하여 부정정 구조물을 해석할 수 있다. |
| 상대평가 안내 |
국가평생교육진흥원 평가인정 학습과정 운영지침에 따라 평가는 상대평가로 진행됩니다. (교육부 고시 제 2015-85호, 2016년 1월 6일 제정, 2016년 1월 1일 시행) 상대평가에 의거하여 학습자의 순위에 따라 백분율로 산정되며 A(30%), B(40%), C이하(30%)의 비율을 기준으로 성적이 부여됩니다. 또한 부여받은 점수는 최종 점수조정을 거쳐 국가평생교육진흥원에 최종적으로 성적보고가 됩니다. (출석률 80%미만, 상대평가 점수 60점 미만은 F처리되며 상대평가에서 제외됩니다.) |
| 주별 | 차시 | 강의(실습ㆍ실기ㆍ실험) 내용 | 과제 및 기타 참고사항 | |
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| 제1주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 구조해석의 개요와 구조물의 분류 |
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| 학습내용 | 1. 구조물 설계의 개념과 구조해석의 기초 2. 구조물의 분류 |
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| 학습목표 | 1. 구조물의 개념과 구조물을 구성하는 요소들의 역할을 설명할 수 있다. 2. 구조물의 구성요소와 구조시스템을 분류할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 구조물에 작용하는 하중의 종류와 설계 기준 |
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| 학습내용 | 1. 하중 2. 구조 설계 |
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| 학습목표 | 1. 구조물에 작용하는 다양한 하중의 특성을 설명할 수 있다. 2. 하중 조합과 설계 기준의 개념을 설명할 수 있다. |
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| 제2주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 정정 구조물의 이상화와 평형 방정식 |
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| 학습내용 | 1. 구조물의 이상화 2. 하중경로 3. 중첩 원리 4. 평형 방정식 |
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| 학습목표 | 1. 정정 구조물의 이상화와 지지 조건을 설명할 수 있다. 2. 구조물 내 하중이 어떻게 전달되는지를 파악하고, 구조시스템의 흐름을 해석할 수 있다. 3. 여러 하중이 작용할 때 선형 해석의 중첩 원리를 활용하여 구조 반응을 예측할 수 있다. 4. 구조 해석의 기초가 되는 평형 조건을 적용하여 내부력을 산정할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 정정 구조물 해석 절차와 예제 적용 |
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| 학습내용 | 1. 구조물의 정정과 안정 2. 평형 방정식의 적용 |
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| 학습목표 | 1. 정정 구조물의 판별과 해석 절차를 단계별로 수행할 수 있다. 2. 평형 방정식을 활용한 해석 예제를 풀이할 수 있다. |
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| 제3주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 트러스 구조 해석 - 평면 트러스, 절점법 |
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| 학습내용 | 1. 트러스의 일반적인 형태 2. 평면 트러스의 분류 3. 절점법 |
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| 학습목표 | 1. 트러스 구조의 개념과 해석 전제조건을 이해하고, 평면 트러스의 형태를 분류할 수 있다. 2. 절점법을 통해 트러스 부재력을 계산할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 트러스 구조 해석 - 무응력 부재, 단면법, 합성 트러스 |
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| 학습내용 | 1. 무응력 부재 2. 단면법 3. 합성 트러스 |
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| 학습목표 | 1. 무응력 부재를 판별할 수 있다. 2. 단면법을 통해 트러스 부재력을 효과적으로 산정할 수 있다. 3. 합성 트러스의 개념과 해석 절차를 설명할 수 있다. |
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| 제4주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 부재력 개념과 보의 전단력 및 모멘트 함수 |
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| 학습내용 | 1. 보 단면에서의 부재력 2. 전단력과 모멘트 함수 |
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| 학습목표 | 1. 단면법을 통한 부재력의 개념을 설명할 수 있다. 2. 자유물체도를 작성하고 부재력을 계산할 수 있다. 3. 보의 전단력과 모멘트의 함수 표현을 이해하고 도출할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 보의 전단력도 및 모멘트도 작도 |
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| 학습내용 | 1. 보의 전단력 및 모멘트 선도 2. 하중, 전단력, 모멘트의 관계 |
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| 학습목표 | 1. 보의 전단력도와 모멘트도의 작도법을 설명할 수 있다. 2. 하중, 전단력, 모멘트와의 관계를 설명할 수 있다. |
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| 제5주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 중첩법을 이용한 보의 해석과 프레임의 전단력도 및 모멘트도 작도 |
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| 학습내용 | 1. 중첩법을 이용한 모멘트 선도 2. 프레임의 전단력 및 모멘트 선도 |
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| 학습목표 | 1. 중첩법의 개념을 이해하고 복합 하중 조건에서 해석에 적용할 수 있다. 2. 중첩된 결과를 바탕으로 모멘트도를 도식할 수 있다. 3. 프레임에 대한 전단력 및 모멘트 선도를 설명할 수 있다. 4. 다양한 하중 형태에 대해 전단력도 및 모멘트도를 해석할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 케이블 구조 해석 |
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| 학습내용 | 1. 케이블 구조의 정의와 분류 2. 집중 하중이 작용하는 케이블 3. 등분포 하중이 작용하는 케이블 |
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| 학습목표 | 1. 케이블에 작용하는 하중 종류에 따른 구조적 형태와 해석방법을 설명할 수 있다. 2. 케이블의 형태에 따른 부재력 계산을 수행할 수 있다. |
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| 제6주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 아치 구조 해석 |
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| 학습내용 | 1. 아치 구조의 정의와 분류 2. 3활절 아치 |
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| 학습목표 | 1. 아치의 개요 및 케이블과의 관계를 설명할 수 있다. 2. 3활절 아치 구조의 정의와 정정 해석법을 설명할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 정정 구조물에 대한 영향선의 개념과 해석 방법 |
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| 학습내용 | 1. 영향선의 정의 2. 영향선의 해석 방법 |
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| 학습목표 | 1. 영향선의 정의와 해석 목적을 설명할 수 있다. 2. 단위하중 및 영향선 방정식을 활용하여 정정 구조물의 반력, 전단력, 모멘트의 영향선을 작성할 수 있다. |
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| 제7주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 보의 영향선 작도 |
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| 학습내용 | 1. 보의 영향선 2. 정성적인 영향선 |
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| 학습목표 | 1. 영향선을 통해 이동하중의 최대 효과 위치를 판단할 수 있다. 2. Muller-Breslau의 원리를 통해 정성적 영향선을 신속히 도식할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 가로 거더와 트러스의 영향선 |
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| 학습내용 | 1. 가로 거더의 영향선 2. 트러스의 영향선 |
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| 학습목표 | 1. 가로 거더 및 트러스 구조물에서 영향선의 개념을 이해하고 이를 이용하여 특정 위치의 반력, 전단력, 모멘트, 부재력의 변화를 설명할 수 있다. 2. 단위하중법을 기반으로 영향선을 작성하고, 이를 토대로 구조물의 하중 이동에 따른 최대응답을 계산할 수 있다. |
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| 제8주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 중간고사 |
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| 학습내용 | ||||
| 학습목표 | ||||
| 2차시 | 차시제목 | 중간고사 |
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| 학습내용 | ||||
| 학습목표 | ||||
| 제9주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 처짐 해석의 기초 이론과 이중적분법을 통한 처짐 계산 |
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| 학습내용 | 1. 처짐 선도와 탄성 곡선 2. 탄성보 이론 3. 이중적분법 |
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| 학습목표 | 1. 구조물의 처짐이 가지는 구조적 의미와 설계상의 중요성을 설명할 수 있다. 2. 탄성 곡선의 개념과 기하학적 성질을 설명할 수 있다. 3. 탄성보의 휨강성 개념을 바탕으로 처짐 해석의 이론적 기반을 설명할 수 있다. 4. 이중적분법을 이용하여 보의 기울기와 처짐 곡선을 유도할 수 있다. 5. 경계조건과 연속조건을 활용하여 적분 상수를 도출할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 모멘트 면적 정리와 공액보법을 이용한 처짐 해석 |
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| 학습내용 | 1. 모멘트 면적 정리 2. 공액보법 |
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| 학습목표 | 1. 모멘트 면적 제1정리와 제2정리를 이해하고 구조물 해석에 적용할 수 있다. 2. 하중 형태별 M/EI 도를 기반으로 각 지점의 기울기와 처짐을 계산할 수 있다. 3. 공액보법의 원리를 이해하고 실제 보의 처짐을 계산할 수 있다. 4. 공액보의 지지조건 설정과 하중 모형을 정확히 도출할 수 있다. |
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| 제10주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 외부일과 변형 에너지의 원리 |
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| 학습내용 | 1. 일과 변형 에너지 2. 일과 에너지 법칙 |
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| 학습목표 | 1. 외부 하중과 구조물의 변형 에너지 사이의 관계를 설명할 수 있다. 2. 축력 및 휨에 의한 변형 에너지를 계산할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 가상일의 원리와 Castigliano 제2정리를 활용한 보 및 프레임의 처짐 해석 |
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| 학습내용 | 1. 가상일의 원리 2. Castigliano의 정리 3. 가상일의 방법: 보와 프레임 |
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| 학습목표 | 1. 가상일의 원리와 Castigliano 제2정리의 원리를 이해하고 해석에 적용할 수 있다. 2. 보 및 라멘 구조물의 구간별 모멘트 해석을 수행할 수 있다. |
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| 제11주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 축력, 전단력, 비틀림, 온도하중에 의한 가상 변형 에너지 해석 |
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| 학습내용 | 1. 축력, 전단력, 비틀림 하중, 온도 변화에 의한 가상 변형 에너지 2. Castigliano의 정리: 보와 프레임 |
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| 학습목표 | 1. 구조물의 전단, 축력, 비틀림 및 온도 변화에 따른 변형 에너지를 설명할 수 있다. 2. 가상일법을 다양한 하중 조건에 확장 적용할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 부정정 구조물의 개요와 하중법의 기본 원리 |
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| 학습내용 | 1. 부정정 구조물 2. 하중법 3. Maxwell의 상반 처짐 정리와 Betti의 법칙 |
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| 학습목표 | 1. 정정 구조물과 부정정 구조물의 차이를 설명할 수 있다. 2. 하중법의 개념과 해석 절차를 설명할 수 있다. 3. Maxwell의 상반 처짐 정리와 Betti의 법칙을 이용하여 효율적으로 계산할 수 있다. |
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| 제12주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 하중법을 이용한 보 해석 및 고차 부정정 구조 해석 |
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| 학습내용 | 1. 보정정 보 2. 하중법의 일반화 3. 대칭 구조물 |
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| 학습목표 | 1. 하중법을 보 구조물에 적용하여 반력 및 내부력을 계산할 수 있다. 2. 고차 부정정 구조물에 대해 행렬 해석을 적용할 수 있다. 3. 대칭 구조물의 해석 간소화 방법을 설명할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 변위법 개요 및 처짐각법 방정식 유도 |
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| 학습내용 | 1. 변위법 2. 처짐각 방정식 |
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| 학습목표 | 1. 변위법의 기본 개념과 해석 절차를 설명할 수 있다. 2. 처짐각법의 기본 방정식을 유도할 수 있다. |
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| 제13주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 처짐각법을 활용한 부정정 보 해석 |
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| 학습내용 | 1. 부정정 보 2. 부정정 보의 처짐각 방정식 적용 |
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| 학습목표 | 1. 처짐각법을 적용하여 보의 내부 모멘트를 계산할 수 있다. 2. 가로흔들이가 없는 부정정 프레임의 구조해석 절차를 이해하고 수행할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 가로흔들이를 고려한 부정정 프레임 해석 |
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| 학습내용 | 1. 가로흔들이가 없는 부정정 프레임 2. 가로흔들이가 있는 부정정 프레임 |
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| 학습목표 | 1. 가로흔들이의 유무에 따른 부정정 프레임의 해석을 수행할 수 있다. 2. 처짐각법을 활용하여 회전 및 수평변위를 모두 반영한 해석을 수행할 수 있다. |
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| 제14주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 모멘트 분배법의 기본 원리와 보 해석 |
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| 학습내용 | 1. 모멘트 분배법의 원리와 탄성 계수들의 정의 2. 보에서의 모멘트 분배법 |
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| 학습목표 | 1. 모멘트 분배법의 해석 원리를 이해하고 강성계수, 분배계수, 전달계수를 설명할 수 있다. 2. 고정단 모멘트를 계산하고 분배표를 이용해 정정보를 해석할 수 있다. |
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| 2차시 | 차시제목 | 모멘트 분배법에서 강성계수 조정과 해석 단순화 |
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| 학습내용 | 1. 수정 강성 계수 2. 수정 강성 계수를 고려한 부정정 보 해석 |
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| 학습목표 | 1. 다양한 지점 조건(힌지, 롤러 등)에 따라 강성계수를 조정할 수 있다. 2. 대칭/비대칭 구조에서 해석을 단순화하는 방법을 이해하고 적용할 수 있다. |
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| 제15주 |
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| 1차시 | 차시제목 | 기말고사 |
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| 학습내용 | ||||
| 학습목표 | ||||
| 2차시 | 차시제목 | 기말고사 |
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| 학습내용 | ||||
| 학습목표 | ||||
| 수업 참고사항 |
별도 참고사항이 없습니다.
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| 강의 유형 |
이론중심( V ), 토론, 세미나 중심( ), 실기 중심( ), 이론 및 토론, 세미나 병행( ), 이론 및 실험, 실습 병행( ), 이론 및 실기 병행( )
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| 교재 정보 |
교재정보 보기
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이상윤 교수님
- 주요학력
- 창원대학교 건축공학 학사
한양대학교 대학원 석사(건축공학 전공)
한양대학교 대학원 박사(건축공학 전공)
- 주요경력
- 현) 한양대학교 ERICA 건축학부 겸임교수
현) 한밭대학교 건축학과 강사
현) 가천대학교 건축학부 겸임교수
현) 강남대학교 부동산건설학부 강사
