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1[9급 지방직 토목설계] 25년 1회차
그림과 같은 프리스트레스 콘크리트 보에서 긴장재를 포물선으로 배치하고 프리스트레스 힘 P=3,000 kNP = 3{,}000\ \text{kN}일 때, 프리스트레스에 의한 등가 등분포 상향력 uu[kN/m]는? (단, 지간 중앙에서의 편심 e는 200 mm이고, 프리스트레스 힘 P와 단면 도심의 각 θ\theta는 미소하므로 cos⁡θ≈1\cos\theta \approx 1이다) 
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해설

포물선 긴장재에 의한 등가 등분포 상향력은 48 kN/m이다.

그림에서 긴장재는 양단에서 도심을 지나고 지간 중앙에서 편심이 최대인 포물선이므로, 중앙의 편심 모멘트 Pe를 등분포하중의 최대 모멘트 uL2/8uL^{2}/8과 같게 놓는다.

Pe=uL28 ⇒ u=8PeL2Pe=\dfrac{uL^2}{8}\ \Rightarrow\ u=\dfrac{8Pe}{L^2}
u=8×3,000×0.2102=48 kN/mu=\dfrac{8\times 3{,}000\times 0.2}{10^2}=48\ \mathrm{kN/m}

  • 58 kN/m는 위 식으로 얻은 값보다 10 kN/m 큰 값으로, 대입 결과와 맞지 않는다.
  • 68 kN/m는 편심 0.2 m와 지간 10 m를 그대로 대입하면 나올 수 없는 값이다.
  • 78 kN/m 역시 등가하중 식에 주어진 값을 대입한 결과와 맞지 않는다.

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