TRUSS
한 물체에 작용하는 하나의 힘을 동일한 효과를 갖는 두 개 이상의 힘으로 분해할 수 있는데 이것을 힘의 분산 이라고 합니다.
그럼 힘을 효율적으로 분산 시킬 수 있는 도형의 구조에는 어떤 것들이 있을까요?
도형의 구조에서 살펴보면 사각형과 원의 경우, 힘이 가해지면 반대편 대응점에 모이게 됩니다. 이렇게 되면 힘이 분산되지 않고 한 곳으로 집중되기 때문에 안정성이 놓지 않은 반면, 삼각형과 반원의 경우는 힘이 가해졌을 때 분산된 힘이 반대편 변으로 고르게 전달되기 때문에 집중되는 압력을 잘 견딜 수 있는 안정적인 도형이 됩니다.
먼저 아치 구조가 있습니다.
아치형 구조물에 하중이 걸릴 때 수축력은 구조물을 약하게 하는 것이 아니라 오히려 강화시킵니다. 돌들이 견고한 압축력으로 서로를 지탱하는 것입니다. 아치 구조에 중력 방향으로 가해진 힘과 아치 구조 자체의 무게는 두 방향으로 나누어집니다. 그리고 이 힘은 다시 아치 구조물 사이를 밀어주는 접착력과 지지대를 향하는 지지력으로 작용하게 됩니다.
그래서 위 그림처럼 아치 구조는 아주 강한 안정성을 갖게 되는 것입니다. 아치 모양의 구조물을 위에서 누르는 힘으로 부수려면 매우 큰 힘이 필요하지만, 안에서 그 반대 방향으로 힘을 가하면 비교적 쉽게 깨지는 것도 바로 이런 이유 때문입니다.~~~
아치 구조에는 아치형 다리, 댐, 에스키모의 집 이글루, 또한 사람의 발바닥도 가운데에 들어간 아치형을 볼 수 있습니다.
QUIZ 아치 구조 외에 무거운 물체를 잘 지탱할 수 있는 구조는 어떤 것이 있을까요?
답: 트러스 구조(TRUSS), 벽돌 쌓기(조적식 구조), 일체형 구조(내진 설계)
