FE 토목 civil 기출 - 트러스 부재력 해석
미국 기사 FE civil 토목 기출문제를 가져왔습니다. 트러스 구조해석입니다. 트러스 부재 해석에는 절점법, 단면법이 필요합니다. FE 기사 시험 문제는 비교적 단순합니다. 부재력을 직접 구하라는 문제보다는 부재력이 '0'인 경우를 찾거나, 동일한 부재력을 갖는 부재를 찾는 문제가 주로 출제됩니다. 오늘 풀 문제도 그런 문제 중 하나입니다. 풀이 보시고 참고하시기 바랍니다.
FE civil 토목 - 트러스 부재력 해석
문제 해석
FE 기사 시험은 당연히 영어로 나옵니다. 하지만, 구조해석 문제의 경우 비교적 해석이 쉽습니다. 하지만, 잘 다루지 않는 문제의 용어가 나오면 좀 헷갈리죠. 이 문제는 트러스 부재 중 부재력이 '0'인 부재를 찾는 문제였습니다. 풀이집에는 절점법으로 다 풀이되어 있었습니다. 시험은 시간 싸움이기도 하죠. 최대한 간단히 풀어보겠습니다.
문제 풀이
문제는 부재력 '0'인 부재만 찾으면 됩니다. 나머지 부재의 부재력이 얼마인지는 크게 중요하지 않습니다. 부재력이 없는 부재를 쉽고 빠르게 찾아보겠습니다. 해석은 절점법을 이용하겠습니다.
1. 지점 반력
트러스는 모두 힌지 연결상태이다. A점 또는 F점 기준으로 모멘트 합이 '0'이라는 것을 이용하여 지점 반력을 구한다. 여기서 반력의 방향만 그리자, 크기는 계산할 필요가 없다.
2. 트러스 절점법
반력 방향을 잡았으면, 반력이 발생한 지점으로부터 부재력을 해석해 보자. 이때 사용하는 방법은 절점법이 빠르다. A점, F점의 지점부터 시작해 보자.
3. 동일선상 부재의 부재력은 동일
트러스 부재가 동일 선상에 있는 경우, 부재력은 그대로 전달된다는 점을 이용하자. 이 점을 이용하여 반력을 압축/인장 정도의 구분으로 표기하자. 아래 붉은색 화살표를 참고하면 된다.
4. 트러스 부재력 '0'
이렇게 표기하고 나면, 표기하지 않는 부재를 찾을 수 있다. 바로 부재력이 '0'인 부재이다.
상세 풀이는 아래 그림을 참고하여 주시기 바랍니다.
미국 FE 토목에도 도전해 보시기 바랍니다. 도움 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
(링크) 미국 FE, PE 기사 기술사 허용 공학용 계산기
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