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그림과 같은 라멘의 절점 O에 M_0=90\,kN\cdot m가 작용할… | [건축기사 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건축기사 필기] 23년 1회차

그림과 같은 라멘의 절점 O에 M0=90kNmM_0=90\,kN\cdot m가 작용할 때, 지점 C에 생기는 휨모멘트의 크기는? (단, 그림의 k는 각 부재의 강비이고, A단과 B단은 활절(힌지), C단과 D단은 고정단이다.)
DBCAk=1.5k=2.0k=3.0k=4.0M0=90kN·m

1

7.5kN∙m

2

45kN∙m

3

15kN∙m

4

30kN∙m

해설

절점모멘트를 각 부재에 나누어 준 뒤 반대쪽 지점으로 전달하는 모멘트분배법 문제다.

① 유효강비 보정 — 부재의 타단이 활절(힌지)이면 그 부재는 휨을 덜 부담하므로 강비를 0.750.75배로 낮춰 쓴다. 타단이 고정단인 부재는 그대로 둔다.
OB : 2.0×0.75=1.52.0\times0.75=1.5, OA : 4.0×0.75=3.04.0\times0.75=3.0
OD : 1.51.5, OC : 3.03.0 (고정단이므로 보정 없음)

② 강비의 합
Σk=1.5+1.5+3.0+3.0=9.0\Sigma k=1.5+1.5+3.0+3.0=9.0

③ OC 부재의 분배율
DFOC=3.09.0=13DF_{OC}=\dfrac{3.0}{9.0}=\dfrac{1}{3}

④ 절점 O에서 OC로 분배되는 모멘트
MOC=90×13=30kNmM_{OC}=90\times\dfrac{1}{3}=30\,kN\cdot m

⑤ 고정단 C로의 전달 — 타단이 고정단이면 전달률(carry-over factor)이 12\dfrac{1}{2}이므로
MC=12×30=15kNmM_C=\dfrac{1}{2}\times30=15\,kN\cdot m

여기서 ⑤를 빠뜨려 분배모멘트 30kN·m를 그대로 답으로 적는 실수가 흔하다. 묻는 것은 절점이 아니라 지점 C의 휨모멘트이므로 전달 과정을 반드시 거쳐야 한다. 또한 활절로 끝나는 부재는 전달률이 0이어서 A단ㆍB단에는 모멘트가 전달되지 않는다.

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