도구스학업·수학

외팔보 전단력·굽힘모멘트 선도

한쪽만 고정된 외팔보(캔틸레버)의 스팬·등분포하중·집중하중을 넣으면 전단력 선도(SFD)와 굽힘모멘트 선도(BMD)를 그립니다.

m
kN/m
m
kN
m
kN

크기를 0으로 두면 쓰지 않습니다

고정단 굽힘모멘트 |M|max

30 kN·m

고정단 반력 R = 10kN — 최댓값은 항상 고정단(x=0)에서 납니다

고정단 반력 R10kN
고정단 반력모멘트 |M_fixed|30kN·m
1003m0(고정단)kN
0-303m0(고정단)kN·m

아래 방향 하중은 훅깅(음수)으로 나타납니다

한쪽 끝이 완전히 고정된 외팔보만 다룹니다. 평형방정식 ΣF=0, ΣM=0만으로 반력(힘)과 반력모멘트가 모두 정해지는 정정구조물이라 순수 계산이며, 양단고정보· 연속보처럼 초정정 해석이 필요한 구조는 이 계산기의 범위 밖입니다.
하중은 전부 아래(중력) 방향으로만 작용한다고 가정합니다. 보 자체의 무게(자중)를 반영하려면 등분포하중에 더해서 입력하세요.

계산 방법

  1. 1스팬 길이와 등분포하중(있다면)을 입력합니다.
  2. 2집중하중의 위치(고정단으로부터 거리)와 크기를 입력합니다.
  3. 3고정단 반력·반력모멘트와 전단력·굽힘모멘트 선도를 확인합니다.

자주 묻는 질문

단순보는 양쪽 끝을 지점에 걸쳐 놓아 반력이 두 지점에 나뉘어 생기지만, 외팔보는 한쪽 끝이 벽 등에 완전히 고정되어 그 고정단 하나에서 반력(힘)과 반력모멘트가 함께 생깁니다. 반력을 구하는 평형방정식 자체가 달라 별도로 계산해야 합니다.

자유단은 아무것도 지지하지 않아 그 끝에서 전단력과 굽힘모멘트가 항상 0입니다. 그 값을 출발점 삼아 고정단 쪽으로 하중을 하나씩 더해 가면, 미지의 반력을 먼저 풀지 않고도 정확한 값을 구할 수 있습니다.

하중이 모두 아래 방향이면 전단력·굽힘모멘트의 크기는 자유단에서 0으로 시작해 고정단으로 갈수록 커집니다. 그래서 단순보와 달리 중간 지점을 따로 찾을 필요 없이 최댓값은 항상 고정단에서 납니다.

외팔보에 아래 방향 하중이 걸리면 보가 위로 오목하게 휩니다(훅깅, hogging) — 단순보가 아래로 볼록하게 휘는 새깅(sagging)과 반대 방향입니다. 그래서 이 계산기는 굽힘모멘트를 음수로 표시합니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.

알아두면 좋은 점

  • 외팔보는 평형방정식(ΣF=0, ΣM=0) 두 개로 반력(힘)과 반력모멘트를 모두 구할 수 있는 정정구조물입니다 — 초정정 해석이 필요 없습니다. 검증: 등분포하중만 있으면 M_fixed=wL²/2, 자유단 집중하중만 있으면 M_fixed=PL이라는 표준 정역학 공식과 정확히 일치함을 테스트로 확인했습니다.
  • 핵심 계산은 src/lib/calc/cantileverBeam.ts에 있으며, 다이어그램 그리기는 edu/beam-shear-moment-diagram과 같은 방식(SVG 선도)을 재사용합니다.
  • 하중은 전부 아래(중력) 방향으로만 작용한다고 가정합니다.

함께 보면 좋은 도구

마지막 검증: 2026년 9월 5일 · 결과는 참고용 추정치입니다.