정역학
단면법: 잘라서 한 부재를 바로 푼다
단면 절단으로 부재 노출, 한쪽 강체 FBD, ΣM 모멘트 중심 수법, 부재력 풀이, 절점법과 비교
트러스 깊숙한 한 부재를 구하겠다고 절점을 하나하나 기어갈 필요는 없다. 가상의 선으로 곧장 잘라 덩어리 전체를 평형으로 풀면, 단면 하나에 흔히 식 하나로 답이 나와요.
단면을 트러스 위에서 밀어 보면 좋은 자리가 어디인지 드러난다. 좋은 단면은 원하는 부재를 곧장 가르면서, 미지력을 가진 막대를 많아야 셋만 지나가요.
자른 뒤에는 어느 한쪽을 통째로 강체로 남긴다. 잘린 막대들이 그 위에 걸리는 외력이 되고, 미지수도 많아야 셋이며 평형식도 셋이라 수가 딱 맞아요.
요령은 하나다. 잘린 막대 둘이 만나는 점에서 모멘트를 잡으면 그 둘이 통째로 사라지고, 셋째 부재가 ΣM=0에서 바로 나와요.
하중을 끌면 그 효과가 바로 보인다. 모멘트 중심을 정해 두면 아래 현재의 힘이 식 하나로 풀리고, P에 따라 같이 커져요.
두 도구를 나란히 놓으면 성격이 갈린다. 단면법은 고른 부재로 식 하나에 건너뛰지만, 절점법은 거기 닿으려고 막대를 하나씩 걸어가요.
빠른 적용단면법은 트러스에 가상의 선을 그어 미지 막대를 많아야 셋 지나도록 자르고, 한쪽을 ΣFx=0·ΣFy=0·ΣM=0을 따르는 강체로 다루는 방법이다. 잘린 막대 둘이 만나는 점에서 모멘트를 잡아 셋째 부재를 식 하나로 가려내는 것이 대표 수법이에요. 깊숙한 특정 부재 몇 개만 필요하면 단면법을, 전부 필요하면 절점법을 쓴다. 다음에는 같은 자유물체 절단이 부재가 축력 이상을 받는 프레임과 기계로 이어져요.
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