건축구조기술사 99회 3교시 3번

(2013. 2. 22.)

건축구조기술사 99회 문제중 가장 인상깊었던 문제입니다. 토목, 건축을 막론하고 최근 몇회간 시험에 출제되는 소성해석 관련 문제를 보면 과거에 출제되던 전형적인 형식에서 벗어나 원리를 정확히 알지 못하면 풀 수 없는 기술고시 스타일로 나오고 유형도 상당히 다양화된 느낌입니다. 

대부분의 수험생들은 아마도 이 문제를 큰 의미를 부여하지 않고 풀었으리라 생각합니다. 물론 보 파괴기구와 기둥 파괴기구는 특별할 것이 없이 기계적으로 풀이할 수준입니다. 관건은 조합 파괴기구인데 실제로 건축구조기술사 카페에 올라온 글을 보니 댓글로 설왕설래 하기는 했습니다만 대부분의 수험생들이 보 파괴기구와 마찬가지로 중간지점에 소성힌지가 발생하는 것으로 풀이를 한 것 같더라구요.

제 생각에는 이 문제의 키 포인트는 바로 조합 파괴기구이고 그 부분에 출제자의 의도가 담겨있다고 생각합니다. 일반적으로 소성힌지는 최대 휨모멘트가 발생하거나 집중하중이 작용하는 위치에서 발생하는데 예외적으로 등분포하중이 작용하면서 지점의 강성이 다른 경우는 최대 휨모멘트가 발생하는 위치와 소성힌지의 발생 위치가 다를 수 있습니다.

 

대표적인 예가 바로 위의 문제입니다. 아주 유명한 소성해석 문제인데 최대 휨모멘트는 좌측 고정단으로부터 5L/8 만큼 떨어진 위치에서 발생하지만 소성힌지는 0.586L 만큼 떨어진 위치에서 발생합니다.

99회 3교시 3번 문제 역시 보 파괴기구에서는 지점강성이 동일하기 때문에 중앙에서 최대 휨모멘트 및 소성힌지가 발생하지만, 조합 파괴기구에서는 소성힌지가 B점에서 발생하지 않고 C점에서만 발생하기 때문에 결과적으로 지점 강성의 비대칭으로 소성힌지 발생 위치를 별도로 계산해야 합니다.