분포 하중
창고 지붕에 눈이 쌓였습니다: 설계값 2.1 kN/m², 지붕 자체가 0.5 더. 이것은 제곱미터당 하중입니다. ㄷ형강 20P 중도리는 폭 1.5 m — 이웃 중도리까지의 거리 — 의 지붕 띠를 받습니다. 중도리 일 미터에는 2.6 × 1.5 = 3.9 kN과 자중이 걸립니다: q = 4.08 kN/m. 2.6을 kN/m로 처짐 공식에 넣으면, 중도리는 서류상 15 mm 처지지만 실제로는 22 mm — 허용값은 24입니다.
분포 하중은 길이나 면적에 퍼진 힘입니다. 바닥에는 kN/m²로, 보에는 kN/m로 작용합니다. 환산은 하나뿐: 부담폭, 곧 보 간격을 곱하는 것. 슬래브와 데크는 면에서, 보는 띠에서, 기둥은 부담 면적에서 하중을 모읍니다. 이 곱셈의 오류는 단위를 적지 않으면 보이지 않습니다: 2.6도 3.9도 «그냥 하중»입니다.
| 기호 | q — 선하중, kN/m; p, g, s — 면하중, kN/m² = kPa |
| 관계 | q = p · a, a는 보의 부담폭, m; 1 kN/m = 1 N/mm |
| 기준 수치 | 1 kN/m² ≈ 102 kgf/m² · 물 일 미터 — 9.81 kN/m² · 주택 1.5 · 적설 III 지역 1.5 |
| 두 지점 위의 보 | M = qL²/8, R = qL/2, f = 5qL⁴/384EI |
| 캔틸레버 | M = qL²/2, R = qL, f = qL⁴/8EI |
| 어디서 | 하중 산정, 보와 중도리 계산, KM·KZh 도면(강구조·철근콘크리트)의 하중도 |
01 · 정의
면, 띠, 보
하중은 위에서 아래로 모읍니다. 눈, 사람, 설비는 바닥을 kN/m²로 누릅니다. 데크는 이를 보에 전하고, 각 보는 이웃 보와의 사이 경간 중앙까지의 폭을 가진 띠를 받습니다. 보가 3 m 간격이면 띠도 3 m이고, 제곱미터마다의 하중이 보 일 미터당 3 kN이 됩니다. 여기서 q = p · a: 면하중에 부담폭을 곱한 것입니다.
그다음은 선하중이 보의 모든 것을 정합니다. 굽힘 모멘트는 경간의 제곱으로, 처짐은 네제곱으로 커집니다. 그래서 보 간격을 한 배 반으로 벌리는 것은 눈을 한 배 반으로 늘리는 것과 같고, 경간을 한 배 반으로 늘이면 처짐은 다섯 배가 됩니다. 단위로 보면 바로 보입니다: kN/m² · m = kN/m, kN/m · m² = kN·m.
일곱 하중, 하나의 띠
행은 면하중입니다. 띠는 고른 부담폭으로 보가 받는 하중, 오른쪽 수치는 kN/m. 왼쪽은 원래의 kN/m².
다섯 구조, 하나의 띠, 하나의 처짐
주요 동작은 «재하 시작» 버튼입니다. 먼저 바닥에 하중 — 눈, 사람, 팔레트 또는 물 — 이 놓이고, 센서가 이를 kN/m²로 보여 줍니다. 이어서 보 간격만큼의 폭을 가진 보 하나의 부담 띠가 강조되고, 띠의 하중이 한 줄로 모입니다: q = p · a. 그다음 시점이 보 자체로 옮겨 갑니다: 선하중 화살표, 굽힘 모멘트도, 지점 반력, 경간 중앙의 처짐계. 마지막 단계는 강도와 처짐 검토입니다. 장면 아래에서 구조 — 눈 덮인 창고 지붕, 발코니, 창고, 보도교, 수영장 — 와 보 간격을 고릅니다. «kN/m²를 kN/m로» 버튼은 간격을 곱하는 것을 잊은 계산을 보여 줍니다.
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02 · 환산
옛 기준과 편람은 하중을 kgf/m²로 씁니다: 150 kgf/m²는 1.47 kN/m², 거의 정확히 1.5. 어림셈으로는 1 kN/m² ≈ 100 kgf/m², 오차 2 %.
미국 기준은 psf, 곧 제곱피트당 파운드: 주택의 40 psf는 1.92 kN/m². 선하중은 plf 또는 klf: 1 klf = 14.6 kN/m.
| 부하 | kN/m² | kgf/m² | kN/m (간격 3 m) | 출처 |
| {k} | {v} | {h} | {a} | {n} |
03 · 크기의 차수
04 · 측정 기기
05 · 표기 규칙
시리즈 · 제도와 CAD
시트마다 곁들이는 책상용 팁06 · 이웃 단위
07 · 역사 부문
면하중은 거의 직접 재지 않습니다. 눈은 시료로 무게를 재고, 사람과 가구는 통계로서 기준에서 가져옵니다: 사용 기간 동안 넘을 확률이 작은 값입니다. 그래서 특성 하중은 약속이며, 하중계수 γf가 여기에 불확실성에 대한 여유를 더합니다.
구조가 하중을 어떻게 견디는지는 시험으로 확인할 수 있습니다: 바닥에 시험 하중 — 모래주머니, 비닐로 만든 수조의 물, 콘크리트 블록 — 을 단계적으로 올리고 단계마다 처짐을 잽니다. 처짐이 직선적으로 커지고 제하 후 돌아오면 재료는 탄성 범위에서 일한 것이고, 계산이 확인됩니다.
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