강재 보: 휨모멘트와 처짐

배울 내용

단순보를 일상적인 말로 설명하고, CALC 결과 카드에서 휨모멘트, 전단력, 처짐을 읽어 RFEM 6과 비교합니다. IPE 300 예제를 통해 초기 단면 선택을 추적 가능한 처짐 검토로 이어갑니다.

과제: 초기 단면 선택 평가하기

6 m 강재 보에 전체 12 kN/m의 등분포하중이 작용합니다. S235 IPE 300에서 시작하여 먼저 탄성 거동과 처짐을 살펴봅니다.

구조 시스템: 단순보
경간: 6 m
재료와 단면: S235 · IPE 300
등분포하중: 자중 포함 12 kN/m
해석: 선형 탄성 · 강축 휨
예제 목표값: 처짐 ≤ L/300 = 20 mm

예제를 사용해 보려면 CALC에 로그인하세요. RFEM에서 계속하려면 RFEM 6, Dlubal Connector, 그리고 채팅에서 사용할 수 있는 RFEM 접근 권한도 필요합니다.

FAQ-000001 · RFEM 6 연결하기 →

예제 동영상 보기

약 80초 · 내레이션(AI 음성)과 자막 제공. 동영상에서 CALC 결과 카드와 RFEM 6.15의 결과를 보여 줍니다. 동영상과 자막은 영어로 제공됩니다.

동영상 스크립트

In this example we check a steel beam: a simply supported beam with a six meter span, an IPE 300 section in S235, and a uniform load of twelve kilonewtons per meter, self-weight already included.

CALC shows the results as cards. The maximum bending moment occurs at midspan and is 54 kilonewton meters. Each support carries a shear force of 36 kilonewtons.

Using the beam formula, the deflection is 11.54 millimeters. The example target of L over 300 is 20 millimeters, so it is met with a ratio of 0.58.

As a check, we created the same system in RFEM 6 as a new model and ran a linear static analysis.

RFEM also gives 54 kilonewton meters and 36 kilonewtons. The deflection is slightly larger at 11.88 millimeters because RFEM includes shear deformation of the web.

Before this counts as a design, load combinations, the section check, and stability, in particular lateral-torsional buckling, still need to be verified.

01 · CALC

구조 시스템과 하중을 명확히 정의하기

시작 과제를 열고 전송하기 전에 입력을 확인하세요. 12 kN/m에는 자중이 이미 포함되어 있으므로 다시 더하지 마세요. 이 예제에서 L/300은 합의된 처짐 목표값입니다.

USC-000001로, 경간 6 m, S235, IPE 300 단면의 단순보를 검토하세요. 하향 전체 등분포하중은 자중을 포함해 12 kN/m입니다. 자중을 다시 더하지 마세요. E = 210000 N/mm², I = 8356 cm⁴를 사용해 선형 탄성 강축 휨을 계산하고 전단 변형은 무시하세요. 지점 반력, 최대 휨모멘트, 처짐을 계산 과정과 함께 보여 주세요. 처짐을 합의된 예제 목표값 L/300 = 20 mm와 비교하세요. 이것은 해석적 구조 시스템 및 처짐 검토이며 완전한 유로코드 검토가 아닙니다. 수행하지 않은 검토를 명시하세요. 이후 RFEM 해석을 하려면 먼저 접근 권한을 확인하고 새 데모 모델만 만드세요. 기존 모델은 변경하지 마세요. RFEM 해석은 실제로 실행한 후에만 수행했다고 말하세요.

이 과제로 시작하기 ↗

텍스트는 미리 입력될 뿐입니다. 전송해야 계산이 시작됩니다.

02 · CALC

결과를 읽고 교차 확인하기

CALC는 결과를 카드로 보여 줍니다. 휨모멘트, 전단력, 처짐과 경간에 따른 분포입니다. 계산은 E = 210,000 N/mm², I = 8,356 cm⁴를 사용한 강축 휨 보 이론을 따릅니다. 전단 변형은 포함하지 않습니다.

M_max = q · L² / 8= 12 · 6² / 8 = 54.00 kNm
A = B = V_max = q · L / 2= 12 · 6 / 2 = 36.00 kN
w_max = 5 · q · L⁴ / (384 · E · I)= 11.54 mm ≤ L/300 = 20.00 mm

카드는 CALC 채팅과 같은 구성 요소를 사용합니다. 비율 0.58은 예제의 처짐 목표값에만 해당하며 내력 검토가 아닙니다.

03 · RFEM 6

RFEM에서 결과 확인하기

이 페이지를 위해 RFEM 6.15에서 USC-000001-Stahltraeger라는 새 모델로 예제를 만들고 선형 정적 해석을 수행했습니다. S235 IPE 300 부재 하나, 단순 지지, 하향 12 kN/m, 자중 자동 적용 없음 조건입니다. 모델과 해석은 CALC 채팅이 아니라 RFEM Python API로 만들었습니다.

RFEM 6: 전체 길이에 12 kN/m 등분포하중이 작용하는 단순보 — 하중 케이스 LC1, q = 12 kN/m 모델.

RFEM 6: 포물선 형태의 휨모멘트 M_y, 경간 중앙에서 54.00 kNm — 휨모멘트 M_y: 경간 중앙에서 54.00 kNm.

RFEM 6: 왼쪽 36.00 kN에서 오른쪽 -36.00 kN까지 선형으로 변하는 전단력 V_z — 전단력 V_z: 지점에서 ±36.00 kN.

RFEM 6: 경간 중앙에서 11.88 mm인 처짐 u_z — 처짐 u_z: 11.88 mm, 전단 변형 포함.

CALC와 RFEM 비교
결과	CALC (보 공식)	RFEM 6.15
M_y,max	54.00 kNm	54.00 kNm
V_z = A = B	±36.00 kN	±36.00 kN
u_z,max	11.54 mm	11.88 mm

모멘트와 전단력은 정확히 일치합니다. RFEM은 웨브의 전단 변형을 포함하므로 처짐이 0.34 mm 더 크게 나옵니다. 전단 단면적 A_z = 19.70 cm²와 G = 80,769 N/mm²를 적용하면 q · L² / (8 · G · A_z)로 정확히 이 0.34 mm가 나옵니다. 두 값 모두 예제 목표값 20 mm보다 충분히 작습니다.

CALC 채팅으로 RFEM에 모델 만들기

RFEM 6과 Dlubal Connector가 있으면 CALC가 새 데모 모델을 만들고 해석할 수 있습니다. 연결 상태가 녹색이라는 것만으로는 모델이 생성되었다고 확인할 수 없습니다. 채팅에서 RFEM 도구가 실제로 실행되는지, RFEM에서 모델과 결과를 볼 수 있는지 확인하세요. 채팅의 해석적 답변은 RFEM 해석이 아닙니다.

설계를 마치기 전에 남은 일

하중 수준과 지배적인 하중 조합을 정합니다.
단면 내력, 전단, 해당하는 경우 상호작용을 검토합니다.
측면 지지, 횡비틀림 좌굴, 접합부를 확인합니다.
적용 기준, 국가 부속서, 프로젝트별 처짐 요구사항을 확정합니다.

IPE 300은 평가를 거친 초기 단면이며 최적화되었거나 완전히 검증된 단면이 아닙니다. 이 예제 값은 설명한 이상화된 구조 시스템에만 적용됩니다.

이제 직접 과제를 해 보세요

예제를 사용해 매개변수 하나를 바꾸고 그 영향을 살펴보세요.

CALC에서 예제 열기 →

첫 계산 가이드 읽기 (English)

강재 보 단면 선정하기