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1[토목기사 필기] 21년 3회차
그림과 같은 단순 프리스트레스트 콘크리트보에서 등분포하중(자중포함) w=30kN/m가 작용하고 있다. 프리스트레스에 의한 상향력과 이 등분포하중이 평형을 이루기 위해서는 프리스트레스 힘(P)을 얼마로 도입해야 하는가?
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900kN
2
1200kN
3
1500kN
4
1800kN
해설
하중평형을 이루는 프리스트레스 힘은 P = 900kN이다.
그림에서 PS강재는 지간 6m인 단순보에 중앙 처짐량(sag) s = 150mm의 포물선으로 배치되어 있다. 포물선으로 배치된 강재는 보 전체에 등분포 상향력 u = 8Ps/L²을 만들어 내며, 이것이 하향 등분포하중 w와 같아지면 두 힘이 상쇄된다.
8Ps / L² = w 이므로
P = wL² / (8s) = 30 × 6² / (8 × 0.15)
= 1,080 / 1.2 = 900kN이 상태에서는 보에 휨이 남지 않고 축압축만 작용하게 되는데, 이것이 하중평형(load balancing) 개념이다.
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