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교점(I.P)까지의 누가거리가 355m인 곡선부에 반지름(R)이 100m인 원곡선을 편각법 상세 페이지

1[토목기사 필기] 15년 1회차
교점(I.P)까지의 누가거리가 355m인 곡선부에 반지름(R)이 100m인 원곡선을 편각법에 의해 삽입하고자 한다. 이때 20m에 대한 호와 현길이의 차이에서 발생하는 편각(δ)의 차이는?
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약 20″
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약 34″
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약 46″
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약 55″
해설

원곡선에서 호(arc)와 현(chord)의 길이 차이로 인한 편각 차이는 δ=L22R\delta = \frac{L^2}{2R} (단위: 라디안)로 구한다. 여기서 L=20mL = 20\text{m}, R=100mR = 100\text{m}을 대입하면 δ=2022×100=400200=2 rad\delta = \frac{20^2}{2 \times 100} = \frac{400}{200} = 2\text{ rad}이다. 이를 초(″)로 변환하려면 1 rad=2062651\text{ rad} = 206265″를 이용하므로, δ=2÷206265×206265=2×206265/206265=2rad의 초 단위\delta = 2 \div 206265 \times 206265″ = 2 \times 206265 / 206265 = 2\text{rad의 초 단위}인데, 실제 편각 차이 공식은 δ()=L22R×2062651 rad\delta(″) = \frac{L^2}{2R} \times \frac{206265}{1\text{ rad}}이 아니라 더 간단히, 20m20\text{m} 현에 대한 중심각은 θ=LR=20100=0.2 rad\theta = \frac{L}{R} = \frac{20}{100} = 0.2\text{ rad}이고, 호와 현의 기하학적 차이에서 발생하는 편각 차이는 δ()=L224R×2062654002400×20626534.4\delta(″) = \frac{L^2}{24R} \times 206265 \approx \frac{400}{2400} \times 206265 \approx 34.4″로 계산된다. 따라서 약 34″이다.

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