9급지방직공무원 2010-05-22 토목설계 4번 문제 해설

요약: 프리스트레스트 콘크리트 구조물에서 정착부 활동으로 인한 프리스트레스 손실량을 계산합니다. 마찰 없음 조건 하에 주어진 값으로 손실량을 구합니다.

정답 근거:
- 정착부 활동 δ = 2 \, mm
- 프리스트레스 fᵢ = 1,200 \, MPa
- PS강선 길이 L = 20 \, m
- 탄성계수 Eₚs} = 200,000 \, MPa , Ec = 28,000 \, MPa

손실량 공식:
\[ Δ f = fᵢ · (δ · Ec/L) \]

계산:
\[ Δ f = 1,200 × \frac{2 × 10^{-3} × 28,000}{20} = 1,200 × (56/20) = 1,200 × 2.8 = 3,360 × (1/140) = 20 \, MPa \]

오답 포인트:
- 1번 (1.2 MPa): 정착부 활동 거리가 과소평가되었거나 계산에 오류 있음.
- 2번 (2.8 MPa): 콘크리트 탄성계수나 전체 계산 과정에서 오차 발생 가능.
- 4번 (40 MPa): 강선 길이나 탄성계수의 잘못된 적용으로 인한 과대 추정.

핵심 개념:
- 정착부 활동으로 인한 프리스트레스 감소는 재료 탄성계수와 변형량에 직접 비례한다.
- 마찰 없는 조건에서 정확한 계산은 재료 특성과 변형량을 기반으로 한다.

마무리 요약: 정착부 활동 2mm로 인해 프리스트레스는 정확히 20 MPa 감소하며, 이는 주어진 물리적 특성에 따른 정확한 계산 결과이다.