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1[9급 지방직 건축구조] 14년 1회차
다음 그림과 같이 면적이 같은 (A), (B) 단면이 있다. 각 단면의 X축에 대한 탄성단면계수의 비 ((A) 단면: (B) 단면)와 소성단면계수의 비 ((A) 단면: (B) 단면)가 모두 옳은 것은?
문제 이미지
1
탄성단면계수의 비 4 : 1, 소성단면계수의 비 4 : 1
2
탄성단면계수의 비 4 : 1, 소성단면계수의 비 2 : 1
3
탄성단면계수의 비 2 : 1, 소성단면계수의 비 4 : 1
4
탄성단면계수의 비 2 : 1, 소성단면계수의 비 2 : 1
해설

두 단면 모두 탄성단면계수의 비와 소성단면계수의 비가 2 : 1이다.

직사각형 단면의 탄성단면계수는 S=bh26S = \dfrac{bh^2}{6}, 소성단면계수는 Z=bh24Z = \dfrac{bh^2}{4}로, 둘 다 폭 b에 비례하고 춤 h의 제곱에 비례한다.

(A) 단면: b=300, h=600 mmb = 300,\ h = 600\ \mathrm{mm}, (B) 단면: b=600, h=300 mmb = 600,\ h = 300\ \mathrm{mm}
SASB=ZAZB=300×6002600×3002=2\dfrac{S_A}{S_B} = \dfrac{Z_A}{Z_B} = \dfrac{300 \times 600^2}{600 \times 300^2} = 2

  • 4 : 1은 춤의 비(2배)를 제곱만 하고 폭의 비(1/2배)를 곱하지 않은 값이다.
  • 두 계수의 비가 서로 다르게 나오는 조합은 성립하지 않는다. 직사각형에서는 Z가 S의 1.5배로 일정하므로 두 비는 항상 같다.

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