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그림과 같은 6m 길이의 기둥에 압축하중이 작용할 때 횡구속에 가장 유리한 조건은? 상세 페이지

1[건축기사 필기] 23년 4회차

그림과 같은 6m 길이의 기둥에 압축하중이 작용할 때 횡구속에 가장 유리한 조건은? (단, SS275 강재 사용)
문제 이미지

1

3m 높이에 강축에만 휨변형 구속이 있다.

2

5m 높이에 강축에만 휨변형 구속이 있다.

3

3m 높이에 약축에만 휨변형 구속이 있다.

4

5m 높이에 약축에만 휨변형 구속이 있다.

해설

기둥의 좌굴은 단면2차모멘트가 작은 약축에서 먼저 일어나므로, 횡구속은 약축 좌굴길이를 줄이는 데 써야 효과가 크다. 또 구속점은 부재 중앙에 두어야 구속으로 나뉜 두 구간의 긴 쪽이 가장 짧아진다.
오일러 좌굴하중 Pcr=π2EI(KL)2P_{cr}=\dfrac{\pi^2EI}{(KL)^2} 로 비교하면
· 무구속(약축 6m): Pcr=π2×210,000×2.14×1076,00021,230 kNP_{cr}=\dfrac{\pi^2\times210{,}000\times2.14\times10^7}{6{,}000^2}\approx1{,}230\ \mathrm{kN}
· 3m에 약축 구속: 약축 좌굴길이 3m → 4,930 kN\approx4{,}930\ \mathrm{kN} (4배)
· 5m에 약축 구속: 긴 구간 5m 지배 → 1,770 kN\approx1{,}770\ \mathrm{kN}
강축은 IxI_x 가 약축의 20배가 넘어 구속해도 지배하지 않는다. 따라서 3번이 가장 유리하다.

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