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그림과 같은 플레이트 거더를 구조설계 할 경우에 플레이트 거더의 특징과 설계 시 안전성 확보를 위해 검토할 항목들을 나열하시오.
(단, 플레이트 거더는 1축 대칭에 인장플랜지의 단면이 압축플랜지보다 작으며, 수식은 제시하지 않아도 무방함.)
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답안 구조
- 개요
- 제시된 1축 대칭 플레이트 거더의 구조적 특징
- 플레이트 거더 설계 시 휨 및 전단 안전성 검토 항목
- 집중하중 작용부 및 수직 보강재 검토 항목
- 결론
용어 정의
- 플레이트 거더 (Plate Girder)
- 강판을 용접이나 볼트로 조립하여 만든 I형 단면의 대형 휨 부재로, 깊은 웨브를 가져 큰 하중과 장스팬에 주로 적용되는 구조 요소
- 1축 대칭 단면 (Singly Symmetric Section)
- 하나의 대칭축만 존재하는 단면형상으로, 본 문제에서는 인장플랜지보다 압축플랜지 단면이 커서 소성중립축이 압축부로 치우친 상태
- 장력장 작용 (Tension Field Action)
- 웨브가 전단좌굴을 일으킨 이후에도 대각선 방향의 인장력을 통해 트러스의 인장재와 같이 추가적인 전단 저항력을 발휘하는 현상
- 수직 보강재 (Transverse Stiffener)
- 얇은 웨브의 전단좌굴 방지 및 집중하중의 원활한 전달을 위해 웨브 표면에 수직 방향으로 설치하는 보강 강판
핵심 내용
- 압축플랜지 단면적이 더 큰 1축 대칭 플레이트 거더의 구조적 특성 및 효율적인 휨 저항 메커니즘
- 휨모멘트 안전성 검토: 압축플랜지 국부좌굴, 횡좌굴(LTB) 및 인장플랜지 항복 한계상태
- 전단력 안전성 검토: 웨브의 전단좌굴, 장력장 작용(Tension Field Action) 발현 여부 및 전단강도
- 집중하중 및 수직 보강재 검토: 웨브 크리플링, 국부항복 및 하중 전달을 위한 하중지압 보강재 설계
- 조립 부재의 사용성 및 피로 검토: 장스팬 처짐 제어 및 플랜지-웨브 용접 접합부의 피로 강도
AI 작성 답안 개요 · 검수 전 · 채점기준과 기준답안은 공개되지 않습니다. 참고용 개요입니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)