[토목구조] 편심하중 기둥설계 균형단면력 구하기

 

철근 콘크리트 기둥 단면에 작용하는 하중에 편심이 있는 문제를 풀어보려고 합니다. 기술사 문제는 단면 도심에 하중이 오는 문제도 나오긴 하지만, 이는 쉬운 문제로 자주 나오진 않습니다. 기둥 문제는 주로 단면에 철근이 비대칭하거나 작용하는 하중이 단면 도심에 위치하지 않고 편심지거나, 단면의 형상이 직사각형이 아닌 문제가 출제가 잘 되고 나오면 풀기가 더 까다로운거 같습니다. 그래서 이번에 단면에 하중이 편심져서 작용하는 문제를 가져와봤습니다. 꼭 풀어보시기 바랍니다.

 

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편심하중 기둥설계 문제 해석

아래 문제는 철근 콘크리트 기둥이고 작용하중이 편심을 갖고 있습니다. 아래 주어진 단면으로 균형 단면력을 산정하고 공칭압축강도를 산정하라고 묻고 있습니다. 강도설계법을 적용하라고 있지만, 한계상태설계법으로도 풀이할 수 있어야 합니다.

1. 철근 배근 및 콘크리트 단면 형상이 상하 대칭하고 있네요
2. 콘크리트 강도, 철근 강도 및 단면 치수를 확인합니다
3. 철근 단면적이 주어지지 않았는데, 철근 공칭직경을 이용하도록 합니다.

 

 

편심하중을 받는 기둥 설계

철근 콘크리트의 균형 단면력 및 공칭압축강도를 강도설계법에 따라 풀어봅니다

문제 풀이 순서

1. 균형 단면력으로 균형 압축강도 Pb , 균형 휨모멘트 강도 Mb 를 산정합니다
2. 균형 단면력 Pb, Mb 를 산정하고 균형 편심 eb = Mb/Pb 을 산정합니다
3. 균형 편심량과 작용 편심의 크기를 비교하여 파괴모드를 확인합니다
4. 파괴모드가 확인되면, 작용 편심량에 따른 공칭강도(공칭압축강도, 공칭휨모멘트강도)를 산정합니다
5. 끝으로 작용 편심량에 의한 중립축이 균형 중립축 Cb 보다 더 크다는 것을 확인해줍니다. 이는 압축파괴 발생에 대한 재확인 과정으로 보여주는게 좋습니다

 

아래 토목구조기술사 116회 4교시 5번 문제 풀이 상세과정을 확인하여 주시기 바랍니다

토목구조 116회 기출문제 풀이

이상으로 토목구조기술사 기출문제를 풀이를 해봤습니다. 조금이나마 도움되셨기를 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 많은 문제를 풀어보는걸 추천드립니다. 아래는 편심하중 작용하는 기둥이며, 최대/최소응력 산정하는 문제입니다. 구조기술사 기출문제이니, 챙겨가시기 바랍니다.
(링크) 편심하중 작용 기둥 중립축, 최대/최소응력 산정하기