[토목구조] 116회 기출 PSC 강연선 굽힘모멘트 최대응력

토목구조기술사 116회 기출문제 풀이해봅니다. 문제는 강연선에 발생하는 최대응력을 산정하는 겁니다. 용어를 보면 휨모멘트가 아니고 굽힘모멘트라고 합니다. 같은 용어를 다르게 표현함으로써 혼란을 주기도 합니다. 이 문제는 알고보면 쉽고 짧게 풀립니다만, 풀어보지 않았으면 접근하기 어려울 수도 있습니다. 같이 풀이까지 봐주시고 도움되시길 바랍니다.

 

 

강연선 최대응력 산정(문제 해석)

토목구조기술사 116회 4교시 6번 문제로 나왔던 문제입니다. 출제 당시 문제를 그대로 가지고 왔습니다. 아래 문제를 같이 보시죠. 고강도 강연선이 반지름이 있는 새들에 걸쳐져 있는 형상입니다. 고강도 강연선은 장력을 받고 있습니다.

이 강연선의 탄성계수 및 항복강도는 주어져 있습니다. 이때 이 강연선의 굽힘모멘트, 즉 휨모멘트의 최대 응력을 산정하라는 문제라고 볼 수 있겠습니다.

강연성 굽힘모멘트 및 최대응력 구하기

문제 풀이 순서

1. 문제의 강연선은 인장력을 받고 있습니다만, 새들의 반지름에 의해 곡률을 갖고 있습니다. 이때 강연선에 발생하는 응력은 인장력에 의한 수직응력과 곡률에 대한 휨모멘트라고 판단할 수 있겠습니다.
2. 강연선에 발생하는 최대 응력을 산정하기 위해서, 먼저 최대 휨모멘트를 산정할 수 있어야 합니다. 반지름 즉, 굴곡을 갖는 휨모멘트는 아래 그림의 식으로 설계 휨모멘트를 산정할 수 있습니다.
3. 강연선의 최대응력은 인장력에 의한 인장응력이니 휨모멘트에 의한 인장응력을 산정하여 합하면 최대응력을 산정할 수 있겠습니다.
4. 문제에서 최대 응력을 산정하라고 했지만, 휨모멘트에 의한 압축응력도 산정해주면 좋을거 같습니다.
5. 풀이의 전제조건을 적어주면 좋습니다. 강연선과 새들사이에 마찰력이 있을 수 있겠죠? 하지만 응력 산정시에는 강연선과 새들사이에 발생 가능한 마찰력은 미소할 것으로 예상되며 무시한다고 적어주시기 바랍니다.

 

토목구조기술사 116회 4교시 6번 기출문제 풀이

이상으로 토목구조기술사 116회 4교시 6번 강연선 해석 문제를 풀이해봤습니다. 공부하실때 조금이나마 보탬이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 많은 문제를 접해보는게 무조건 유리합니다.
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(링크) PSC 프리스트레스트 콘크리트 정착구역 균열 원인 대책