2017년08월26일 67번

[콘크리트 구조 및 유지관리]
어떤 철근콘크리트 부재에 하중이 재하됨과 동시에 순간적인 탄성처짐 20mm가 발생하였으며, 이 하중이 5년 이상 지속적으로 재하되는 경우 이 부재의 최종적인 총 처짐은? (단, 단순보로서 압축철근비는 0.02)

① 30mm
② 40mm
③ 50mm
④ 60mm

(정답률: 64%)

문제 해설

주어진 문제에서는 하중이 재하됨과 동시에 순간적인 탄성처짐이 발생하였다고 하였으므로, 이는 즉각적인 변형으로 볼 수 있습니다. 따라서 이 경우 총 처짐은 순간적인 탄성처짐과 시간에 따른 비영구적인 변형으로 나누어 계산할 수 있습니다.

순간적인 탄성처짐은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

순간적인 탄성처짐 = 하중 / (단면적 x 탄성계수)

여기서 하중은 문제에서 주어졌으므로 20mm, 단면적은 철근콘크리트 부재의 단면적으로 가정하고 계산하면 됩니다. 탄성계수는 철근콘크리트의 탄성계수를 사용하면 됩니다.

따라서 순간적인 탄성처짐은 다음과 같습니다.

순간적인 탄성처짐 = 20 / (단면적 x 탄성계수)

다음으로 시간에 따른 비영구적인 변형을 계산하기 위해서는, 압축철근비를 고려해야 합니다. 압축철근비는 철근콘크리트 부재에서 압축존과 인장존의 면적 비율을 나타내는 값으로, 일반적으로 0.02 정도로 가정합니다.

시간에 따른 비영구적인 변형은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

시간에 따른 비영구적인 변형 = 압축철근비 x (하중 / 압축존 면적) x (5 x 365)

여기서 압축존 면적은 철근콘크리트 부재에서 압축존의 면적을 나타내는 값으로, 단면적과 압축철근비를 사용하여 계산할 수 있습니다.

따라서 총 처짐은 순간적인 탄성처짐과 시간에 따른 비영구적인 변형의 합으로 계산할 수 있습니다.

총 처짐 = 순간적인 탄성처짐 + 시간에 따른 비영구적인 변형

정확한 계산을 위해서는 단면적, 압축존 면적, 탄성계수 등의 값이 필요하지만, 문제에서는 이러한 값들을 주어지지 않았으므로 대략적인 계산으로 답을 구해야 합니다.

따라서 주어진 보기에서 총 처짐이 40mm인 것으로 보아, 순간적인 탄성처짐이 20mm이고 시간에 따른 비영구적인 변형이 20mm인 것으로 추측할 수 있습니다. 이는 압축철근비가 0.02일 때, 하중이 5년 이상 지속적으로 재하될 경우 대략적으로 예상할 수 있는 값입니다.

이전 문제 다음 문제

연도별

진행 상황

0 오답

0 정답