[토목구조] 부정정 트러스 지점 변위, 처짐 해석

 

트러스 부정정 해석

구조기술사 기출문제 풀어봅니다. 트러스 구조물인데, 부정정이며 각 지점에 처짐이 발생했습니다. 그런데, 부등처짐이 발생하여 트러스 부재에 부재력이 발생하게 됩니다. 이로 인한 부정정 트러스 구조물의 부재력을 산정하는 문제입니다. 이 문제는 토목 구조기술사 92회에 나왔던 문제이며, 외부하중은 없으나 부등침하 및 부정정 트러스 해석에 좋은 문제입니다. 같이 한번 풀어보시죠!

 

 

부정정 트러스 지점처짐에 따른 부재력 문제 해석

문제는 토목구조기술사 92회 4교시 5번으로 나왔었습니다.

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< 기출 문제 >

그림과 같이 트러스에서 지점 a 에서 5mm 아래로 지점 b에서 10mm 위로 지점 c에서 15mm 아래로 지점변위가 일어났을때, 각각의 부재력을 구하시오( E=200,000MPa, 외부하중은 없다)

토목구조기술사 트러스 문제

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부정정 트러스 지점처짐 부재력 문제 풀이

이 문제는 1차 부정정 트러스 구조물입니다. 부정정력을 선정하고 변위일치법으로 해석해보겠습니다.

 

부정정 트러스 문제 풀이순서 (변위일치법)

1. 지점 b에 발생하는 반력을 부정정력으로 선정한다.

2. a, b, c 지점에 각각 처짐이 발생했다는 것과 트러스 부재는 수직력에 의한 변위만 발생한다는 전제를 고려했을때, b 지점은 20mm 상향 처짐 발생한다는 것을 알수 있다.

(여기서, 트러스 부재에 수직력에 의한 변위만 고려하고 휨/전단력에 의한 변위는 무시한다고 적어주자)

3. b 지점에 부정정력을 상향으로 작용하는 F로 선정했고, 절점법을 이용하여 다른 부재의 부재력을 산정한다.

4. 변위일치법에 의해, b 점의 처짐을 상향 20mm을 만족하는 부정정력 F 를 산정한다.

5. 부정정력 F의 함수로 이뤄진 다른 부재의 부재력을 모두 산정한다.

 

토목구조기술사 부정정 트러스 문제 풀이

이상으로 구조기술사 부정정 트러스 문제를 풀어봤습니다. 외력이 없고 각 지점의 다른 변위, 처짐으로 인한 부정정 구조물 해석하는 문제였습니다. 트러스 문제는 어렵지 않습니다. 그래도 꼭 풀어보시기 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 다양한 문제를 보는게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

(링크) [토목구조] 사장교 박스단면 트러스 해석