하중

하중(荷重)은 어떤 물체나 구조물에 작용하는 힘 또는 무게를 의미한다. 구조물 설계 및 분석에서 하중은 매우 중요한 고려 사항이며, 구조물의 안전성과 내구성을 결정하는 주요 요인이다. 하중의 크기와 방향, 작용 지점 등은 구조물에 미치는 영향을 크게 변화시킨다.

하중은 크게 집중하중, 분포하중, 점하중, 면하중, 선하중 등으로 분류될 수 있으며, 그 외에도 다양한 하중의 종류가 존재한다.

• 집중하중(Concentrated Load): 매우 작은 면적에 작용하는 하중으로, 실제로는 면적이 0에 가까운 점에 작용하는 것으로 간주한다. 예를 들어, 기둥 위에 놓인 작은 무게의 물체가 작용하는 하중을 들 수 있다.

• 분포하중(Distributed Load): 어떤 면적이나 길이에 걸쳐 분포되어 작용하는 하중이다. 예를 들어, 건물의 지붕에 작용하는 눈의 무게나 빔에 작용하는 자중 등이 있다. 분포하중은 다시 균등분포하중과 불균등분포하중으로 나눌 수 있다.

• 점하중(Point Load): 집중하중과 유사하게 매우 작은 면적에 작용하는 하중으로, 집중하중과의 차이는 구체적인 모델링 방법에 따라 다르게 사용될 수 있다.

• 면하중(Surface Load): 면적에 걸쳐 분포된 하중으로, 분포하중의 한 종류이다. 예를 들어, 지반에 작용하는 토압이나 유체의 압력 등을 들 수 있다.

• 선하중(Line Load): 선에 걸쳐 분포된 하중으로, 분포하중의 한 종류이다. 예를 들어, 빔에 작용하는 자중 등을 들 수 있다.

하중의 종류 외에도, 하중의 작용 시간에 따라 정하중(Static Load)과 동하중(Dynamic Load)으로 구분할 수 있다. 정하중은 시간에 따라 변화가 없는 하중이고, 동하중은 시간에 따라 변화하는 하중으로 진동이나 충격 등을 포함한다. 동하중은 정하중보다 구조물에 더 큰 영향을 미친다. 또한, 하중의 방향에 따라 수직하중, 수평하중 등으로 구분하기도 한다.

하중의 분석은 구조해석에 필수적인 과정이며, 이를 통해 구조물의 안전성을 평가하고 설계의 타당성을 검증할 수 있다. 다양한 해석 기법과 소프트웨어가 하중 분석에 사용된다.