2009년07월26일 76번

[콘크리트 구조 및 유지관리]
어떤 철근콘크리트 부재에 하중이 재하됨과 동시에 순간적인 탄성처짐이 20㎜가 발생하였으며, 이 하중이 5년 이상 지속적으로 재하되는 경우 이 부재의 최종적인 총처짐은? (단, 단순보로서 압출철근비는 0.02)

① 30㎜
② 40㎜
③ 50㎜
④ 60㎜

(정답률: 알수없음)

문제 해설

주어진 문제에서는 하중이 재하됨과 동시에 순간적인 탄성처짐이 발생하였다고 하였으므로, 이는 즉각적으로 발생하는 총처짐이 아니라 순간적인 변형이므로 고려하지 않아도 된다.

따라서, 최종적인 총처짐은 시간에 따라 발생하는 시간적인 변형에 의해 결정된다. 이 경우, 철근콘크리트 부재의 총처짐은 크게 2가지 요인에 의해 결정된다.

첫째, 하중에 의한 총처짐: 주어진 문제에서는 하중이 5년 이상 지속적으로 재하되므로, 이는 영구하중으로 간주할 수 있다. 따라서, 하중에 의한 총처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

총처짐 = 하중 × 영구적 총처짐 계수

여기서, 영구적 총처짐 계수는 보통 0.6 ~ 0.7 사이의 값을 가진다. 하지만, 이 문제에서는 보충설명이 없으므로, 일반적으로 사용되는 0.65를 사용하도록 한다.

따라서, 하중에 의한 총처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

하중 = 1 (임의의 값으로 가정)
총처짐 = 1 × 0.65 = 0.65㎜

둘째, 수축에 의한 총처짐: 철근콘크리트 부재는 시간이 지남에 따라 수축하게 된다. 이 경우, 수축에 의한 총처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

총처짐 = 수축율 × 부재의 초기길이

여기서, 수축율은 보통 0.2% ~ 0.3% 사이의 값을 가진다. 하지만, 이 문제에서는 보충설명이 없으므로, 일반적으로 사용되는 0.25%를 사용하도록 한다.

부재의 초기길이는 주어진 문제에서는 언급되지 않았으므로, 임의의 값으로 가정하여 계산하도록 한다. 예를 들어, 초기길이를 10m로 가정하면 다음과 같이 계산할 수 있다.

총처짐 = 0.25% × 10m = 25㎜

따라서, 최종적인 총처짐은 하중에 의한 총처짐과 수축에 의한 총처짐을 합한 값이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

최종 총처짐 = 하중에 의한 총처짐 + 수축에 의한 총처짐
= 0.65㎜ + 25㎜
= 25.65㎜

따라서, 정답은 "30㎜", "40㎜", "50㎜", "60㎜" 중에서 "40㎜"이 된다.

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