건축구조기술사 101회 2교시 3번

(2014. 4. 3.)

어느분이 이 문제에 대한 질문을 하셔서 풀이를 올립니다. 건축구조기술사 101회 2교시 3번 문제인데 강도가 다른 재료를 이용한 합성단면에 관한 내용입니다.

일단 4개의 목재는 그림과 같이 세로로 접합하는 것이 아닌 가로로 접합해야 하구요. 조건에서 사용 가능한 집성재 보의 최대 높이는 300mm로 제한하고 있기 때문에 딱 4개의 목재를 가로로 쌓으면 300×300mm의 정사각형 단면이 나옵니다.

목재의 접착제가 충분한 강도를 가지는 것으로 가정했으니 완전부착(합성)이라는 의미가 되고 최대 휨모멘트는 중앙지간에, 최대 전단력은 양쪽 지점에서 발생합니다.

우선 최대 휨모멘트 값을 가지고 인장 및 압축강도에 대한 검토를 했는데요. 단면이 대칭이므로 상연의 압축응력과 하연의 인장응력은 동일합니다. 그러므로 각 재료의 인장 및 압축강도 중 작은값을 기준으로 검토를 해야합니다.

당연히 허용 인장(압축)강도 값이 큰 ①, ② 목재가 최외단측, 그러니까 상연과 하연에 배치되어야 하고 ③, ④ 목재가 중간에 위치해야 합니다. 4개의 목재로 구분했지만 ①, ② 목재와 ③, ④ 목재의 허용강도가 동일하니 각각 같은 목재라 보는게 맞고 최초 가정한 목재의 배치가 양쪽 지점에서의 허용전단강도 이내의 값으로 들어오니 그대로 배치하면 됩니다.

다만 철근콘크리트의 전단설계에서 전단 스터럽의 배치와 같이 구간별로 나눠서 목재를 재배치 하는 문제인 줄 알았는데 그정도 까지 복잡하게 출제된 것은 아니었네요.