1706 콘크리트 지문 해석
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사실 이 내용은 재료역학에서 다루는 물질의 기계적 특성과 관련있음
물론 필자가 건축재료 전문가는 아니라서 콘크리트에 대해 깊이있게 알지는 못하지만 상당히 대략적으로는 알고있음
일단 콘크리트는 시멘트를 기지(matrix)로 하고 흙이나 자갈 같은 세라믹을 보강재(reinforcement 또는 dispersed phase)로 보강한 복합재료임
즉 시멘트 기반에 세라믹을 혼합해서 강도를 높인게 콘크리트
복합재료란 여러 재료를 혼합해서 특성을 개선시킨 재료임
근데 철근 콘크리트는 기존의 보강재에다가 철근을 더한 거임
지문을 읽어보면 콘크리트는 압축강도와 인장강도가 철재보다 낮다고 함
압축강도와 인장강도가 뭔뜻인지 헷갈릴 텐데 그래프를 보면
세로축이 응력이고 가로축이 변형률임
외부로부터 잡아당길때 즉 인장응력을 가하면 물질은 늘어날거임
늘어난 정도가 변형률임 이때 그래프에서 보면 U 지점이 인장강도를 나타냄
인장강도의 경우 물질이 최대로 외부 하중을 견딜수있는 지점을말함 이 지점을 넘어서면 균열이생기고파괴됨
압축강도도 마찬가지임
사실 압축강도는 전공자들이 관습적으로 음의 부호로 표시함 그래서 그래프를 그려보면 인장 그래프와 달리 압축은 음의 방향으로 그래프가 그려짐
이 그래프에 대해 좀만 더 깊이있게 알아보자면 물질을 잡아당길때 Y지점까지 하면 힘을 제거햇을때 용수철처럼 원래대로 돌아오고 이를 탄성변형이라함 이 Y를 넘어서면 소성변형ㅇ이라해서 영구적으로 변형됨 Y는 항복강도라고 표현함 U는 인장강도
지문에서 철근은 콘크리트보다 변형정도가 작다고 함
이 말은 뭔말인고하니 여기 나온 그래프에서 기울기가 크다는 걸 의미함 이 그래프의 기울기는 탄성계수와 동일한데 이는 물질이 외부 하중에 저항하는 정도를 말함
즉 철근은 콘크리트보다 탄성계수가 크고 외부응력에 대해 저항성이 강해서 변형이 잘안된다는거임
복합재료의 경우 혼합의 법칙에 따라 두 물질의 특성의 평균치를 가지게 됨 즉 철재의 높은 탄성계수와 콘크리트의 낮은 탄성계수가 만나서 대략적으로 그 중간값을 가지게 되고 콘크리트의 물성이 강화되는 거임
이제 보면 포아송비가 나오는데 포아송비는 보통 뮤(v)로 쓰고 인장또는압축응력을 가할때 가한방향의 변형률 분에 옆방향의 변형률이고 음의 부호를 붙임 왜 그런지는 알아서 생각해 보삼
모평 문제에서는 포아송비를 절댓값이라 표현해서 음의 부호를 생략했음 이건 비전공자를 위한 배려임
포아송비는 온도나 구조 등 다양한 요인에 영향을 받아서 강도와 관계없이 다양한 값을 가짐 그렇지만 보통은 1을 초과하지 않음 즉 응력방향으로 변형되는 정도가 수직방향보다 항상 더 크다는 거임
보통 포아송비 같은 상수값은 실험을 통해 결정하는데 이게 누구가 한지는 몰라도(아마 대학원생 갈궜겠지?) 거의 공사판 노가다가 따로 없음 수많은 원소들에 대해서 다 일일히 해서 평균값으ㅡㄹ 구하는 방식으로 핵노가다임 이런 상수감ㅅ은보통 전공원서에 표로 값이 주어짐
근데 만약에 이 내용을 모평보기전에 미리 알았더라면? 5분컷 가능햇음 그러니까 비문학은 배경지식을 쌓아야함
국어강사들도 어여 얼른 배경지식 쌓아서 학생들 알려주어야 함
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