#휨모멘트 집중 분석

그림과 같은 두 골조에서 수평보에 가해지는 중력 등분포하중에 의해 발생하는 변형형상과 예상 휨모멘트 형상을 개략적으로 그리시오. 그리고 그 변형형상과 휨모멘트의 발생 이유에 대하여 설명하시오.

그림과 같이 단면적과 재질이 동일한 두 가지 단면 형태(A, B)를 가지는 중앙부 집중하중을 받는 두 단순보에 대하여 다음을 설명하시오. 4d 3d 5d (단순보 A: 원형 단면) (단순보 B: 원통형 단면) P20d 20d (단, 부재의 전체 길이에 걸쳐 단면의 형태 및 재질은 동일하고, 푸아송비(Poisson's ratio, ν)는 0.25이며, 좌굴 및 자중의 영향은 무시한다.) 1) 휨모멘트에 의하여 보에 축적된 변형에너지를 구하시오. 2) 전단력에 의하여 보에 축적된 변형에너지를 구하시오. 3) 두 단면에 대한 전체 변형에너지의 비를 구하고, 각 단면에 대한 전체 변형에너지에서 전단력에 의한 변형에너지가 미치는 영향을 설명하시오.

휨모멘트와 압축력의 조합력을 받는 강재 부재에 대하여 다음을 답하시오. (1) 2차 효과를 설명하시오. (2) 횡구속 부재효과에 따른 모멘트 증폭계수 산정에서 Cₘ 계수의 의미를 설명하고, 다음 그림의 각각에 대한 Cₘ 계수값을 구하시오.

아래 그림 a와 같이 계수 이동하중(150kN, 50kN)이 단순보 위를 지나갈 때, A점 기준 절대최대 휨모멘트가 일어나는 위치 X와 절대최대 휨모멘트를 산정하고, 단순보의 콘크리트 단면이 아래 그림과 같을 때 필요 휨철근량(As)를 산정하시오. ▪ 콘크리트 설계기준강도 : fck = 30MPa ▪ 보통콘크리트 ▪ 철근 항복강도 : fy = 400MPa ▪ 스팬 : 12m ▪ 이동하중간의 거리 : 4m ▪ η = 1.0

슬래브에 휨모멘트가 작용하고 있다. 배근된 철근은 D10@200으로서 공칭모멘트는 10kN⋅m이다. 수직증축 리모델링 후 계수하중에 의한 정모멘트가 20kN⋅m로 증가하였다. 다음 슬래브 보강안의 안전성을 검토하시오. ▪기존 슬래브 : THK 120mm, fck = 21MPa, fy = 400MPa, 순경간 4000mm ▪보강안 : 보강철판 SM400 PL-200×3, Fy = 235MPa, 강도감소계수=0.7, M16 앵커볼트 전단내력 30kN/EA

본 문제는 기존 슬래브의 휨 보강 시 철판을 이용한 보강 방법의 안전성을 검토하는 문제입니다. 슬래브의 휨 저항 성능 증가를 위해 철판을 부착하고, 앵커 볼트의 전단 내력을 고려하여 안전성을 평가합니다. 주요 검토 사항은 철판 부착으로 인한 슬래브의 휨 강도 증가, 앵커 볼트의 전단 내력 확보, 그리고 강도 감소 계수를 고려한 안전율 확보입니다. 이를 통해 수직 증축 리모델링 후 증가된 휨 모멘트에 대한 슬래브의 안전성을 확보할 수 있습니다.

그림과 같이 타이로드가 설치된 구조물에서 타이로드의 축력과 모든 부재의 휨모멘트를 도시하시오. (단, E₁ = 210 kN/m², I₁ = 0.00071 m⁴, E₂ = 210 kN/m²)