#안전성 검토 집중 분석

그림과 같은 골조 입면에서 절점 3과 6을 연결하는 기둥에 고정하중 2300kN과 활하중 2100kN이 작용하고 있다. 이 기둥의 유효좌굴길이계수를 도표로부터 산정하고 안전성을 검토하시오. (단, 골조는 횡이동이 구속되어 있으며, 모든 보는 H-390×300×10×16으로, 모든 기둥은 H-414×405×18×28로 설계되어 있다. 강축에 대한 면내 휨 변형을 고려하며, 면외방향의 좌굴은 고려하지 않는 것으로 가정한다. 사용 강재의 항복강도 Fy = 345 N/mm², 탄성계수 E= 2.1×10⁵ N/mm², 강도감소계수 ϕ = 0.9를 사용한다.)

그림의 각형강관(□-200×150×9, SNRT275)이 두께 8mm의 거셋플레이트에 용접되어 있다. 부재에 축방향 인장력 PD =200kN과 PL =500kN이 작용할 때 안전성을 검토하시오. (단, 건축물 강구조 설계기준(KDS41 30 10) 적용, 거셋플레이트의 안전성 검토는 생략) <조건> ▪각형강관: Ag=5,767mm², L=7m, ry=59.3mm, Fu=410MPa, Fy=275MPa ▪필릿용접치수 s=6mm, 용접재 인장강도 Fuw=490MPa ▪각형강관과 거셋플레이트 상·하부 사이의 간격은 각 1mm

본 문제는 각형강관에 작용하는 축방향 인장력에 대한 안전성을 검토하는 문제입니다. 주어진 조건(재료, 단면 정보, 용접 정보)을 활용하여, 인장재의 항복, 파단에 대한 안전성 및 용접부의 안전성을 평가합니다. 특히, 용접부 안전성 검토 시 유효면적 산정 및 강도 감소 계수를 정확히 적용하는 것이 중요합니다. 최종적으로 각 경우에 대한 안전 여부를 판단하고, 필요한 보강 방안을 제시할 수 있습니다.

경간 12m인 H형강 단순보에 등분포하중(자중포함) wᵤ =20kN/m, 집중하중 Pᵤ =30kN이 작용하고 있으며, 경간의 3등분 지점마다 횡변위가 구속되어 있을 때, 휨 및 전단에 대한 안전성을 검토하시오. ▪건축물 강구조 설계기준(KDS41 30 10) 적용 ▪휨검토에서 φ = 0.9이며, 횡좌굴강도를 고려함 ▪전단검토에서 φ = 1.0임 ▪H-500×200×10×16 (SM355) rₜₛ = 20mm, Iₓ = 4.78×10⁸mm⁴, Iᵧ = 2.14×10⁷mm⁴, rₓ = 205mm, rᵧ = 43.3mm, Sₓ = 1.91×10⁶mm³, Sᵧ = 2.14×10⁵mm³, Zₓ = 2.18×10⁶mm³, Zᵧ = 3.35×10⁵mm³, J = 7.02×10⁵mm⁴, E = 210,000N/mm²

본 문제는 12m 경간의 H형강 단순보에 등분포하중과 집중하중이 작용할 때, 휨 및 전단에 대한 안전성을 검토하는 문제입니다. 경간의 3등분 지점에 횡변위가 구속되어 횡좌굴에 대한 영향을 고려해야 하며, 건축물 강구조 설계기준(KDS41 30 10)에 따라 휨강도와 전단강도를 산정하고, 작용 하중에 의한 휨모멘트 및 전단력과 비교하여 안전성을 평가합니다.

아래 그림과 같이 스팬 6.0m 캔틸레버보에 강축방향으로 15kN/m의 계수 등분포하중이 작용하고 있고, 보의 횡변위는 구속되어 있지 않다. H-600×200×11×17(SM275A)의 압연H형강을 사용할 때, 안전성을 검토하시오. H형강 ry = 22mm, rx = 41.2mm, Sx = 2.59×10⁶mm³, Ix = 22.8×10⁶mm⁴, Cb = 1.0 으로 가정