토목구조기술사 95회 2교시 6번

(2011. 8. 10.)

2교시 6번 문제는 자주 접하는 라멘의 소성해석 문제같지만 자세히 보면 일반적인 라멘이 아닌 경사라멘입니다. 사각형의 라멘형태는 그간 몇번 출제된 적이 있었는데 이와같이 경사라멘이 출제된 것은 아마도 토목구조기술사에서는 처음이 아닐까 싶습니다.

경사라멘이나 Gable Frame 또는 Pitched Portal Frame의 경우 Instantaneous Center of Rotation 방법을 적용해야지 그렇지 않으면 풀이가 쉽지 않습니다.

건축구조기술사 85회 2교시 4번 문제에서 Gable Frame의 소성해석 문제(아래 그림 참조)가 출제된 적이 있었는데 그 문제를 보고 어떻게 풀어야 되는건지 몰라 여기저기 참고서를 뒤져봤지만 제가 가진 책에는 없더군요. 그후 lupin66님의 포스팅을 보게 되었는데 이론적 설명은 있지만 예제가 없어서 그 내용만 보고 제 능력으로 문제를 해결할 수 없었습니다. (사실 그 내용은 보는 것만으로도 뭔가 후덜덜한 느낌입니다.)

- 이 문제의 풀이를 아시면 연락주세요. 풀긴 했는데 정답에 대한 확신이 없네요. -

 

그렇다고 원서를 사기도 어렵고 가격도 만만치 않아 할수없이 주변 몇군데 도서관에 가서 이책저책 뒤졌는데 우리나라에서 출간된 책중 Gable Frame의 소성해석에 관한 내용을 수록한 책은 한양대 교수님이 번역한 책(제목은 기억이 안남) 한권 뿐이었고 그나마 거기에도 내용적인 설명은 있었지만 예제가 아닌, 문제와 정답만 달랑있는 연습문제 두문제에다가 수록된 내용도 Instantaneous Center of Rotation 방법이 아니었습니다.

사람이 참 희한하게도 갖지 못하는 것에 대한 욕구가 큰 법인지라 Gable Frame의 소성해석은 마치 짝사랑처럼 볼때마다 떠올라 '나잡아봐라~' 하면서 절 유혹하고 미치게 만들었습니다. 그러던 어느날 구글검색을 통해 우연히 외국의 웹페이지에 있는 예제를 몇개 발견했습니다. (그후 얻은 깨달음은 '구글링은 위대하다!'라는 것이었죠.)

그런데 그 예제도 Instantaneous Center of Rotation 방법이 아닌 한양대 교수님이 번역한 책에 소개된 방법과 동일했고 같은 문제를 Instantaneous Center of Rotation 방법으로 풀어보면 결과가 상이하게 나오는데 그 이유를 몰라 아직까지 저에게는 '리만의 가설'처럼 해결하지 못한 난제로 남아있습니다.

다만 이번에 출제된 형태처럼 경사라멘의 경우 구글링을 통해 얻은 거의 비슷한 예제를 제 노트에 정리해 두었고 이 문제를 시험장에서 보는 순간 제가 정리한 문제라는 생각에 회심의 미소를 지으며 풀었건만 집에 와서 복기해보니 중간에 실수를 했더군요. OTL

아무튼 이 문제의 경우 뼈대파괴기구 해석시 Instantaneous Center of Rotation 방법을 적용합니다. 합성파괴기구 해석시 B점과 D점의 경사각을 구할때 실수할 확률이 높기 때문에 주의를 해야합니다. (그걸 알면서도 저는 실수를 저질렀으니 어찌해야 할까요.)

경사라멘이기 때문에 사각형의 라멘보다 훨씬 어렵지만 경사각이 45도로 주어져 그나마 계산이 쉽다는 것을 위안으로 삼아야 할것 같네요. 경사각을 복잡하게 주거나 건축구조기술사에서 처럼 Gable Frame으로 출제된다면 많은 분들이 틀릴법한 문제입니다.