[7급 지방직 응용역학] 23년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

그림과 같이 힌지 지점 위에 단면이 균일하고 균질한 목판이 놓여 있다. 목판의 무게가 2,100 N이고, 몸무게가 700 N인 사람이 목판 위에 올라갔을 때 목판이 수평이 되기 위한 A점으로부터 사람의 위치는?

8L

8.4L

9L

9.2L

강체(rigid body)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

강체에는 변형이 발생할 수 없다.

강체에는 병진변위가 발생할 수 없다.

강체로 만들어진 단순보는 힘을 받아도 처짐이 발생하지 않는다.

강체에서 내부 임의의 두 점 사이의 거리는 언제나 일정하다.

그림과 같이 동일 재료로 제작된 T형 단면의 상단으로부터 완전 소성상태에서의 중립축(PNA)까지 거리 $d$[mm]는?

63

45

15

10

그림과 같이 부재와 벽체의 간격이 1 mm일 때, 부재의 온도를 50 °C 상승시키면 부재에 발생하는 온도변화에 의한 응력의 크기[MPa]는? (단, 벽체는 강체이며, 부재의 열팽창계수 $\alpha$ ＝ 10 × 10-6/°C이고, 탄성계수 E ＝ 200 GPa이다)

45

50

55

60

그림과 같은 구조물에서 B지점의 휨모멘트 크기는? (단, 자중은 무시한다)

PL

2PL

3PL

4PL

그림과 같이 등분포 하중이 작용하는 직사각형 단면의 단순보를 허용응력설계법으로 설계할 때, 단면의 최소 높이 h[mm]는? (단, 허용휨응력은 24 MPa이고, 허용전단응력이 5 MPa이며, 보의 자중은 무시한다)

24

100

200

240

그림과 같이 단순지지된 트러스 구조물에서 DF부재의 부재력[kN]은? (단, 자중은 무시한다)

$\sqrt{10}$(인장)

$\sqrt{10}$(압축)

$2\sqrt{10}$(인장)

$2\sqrt{10}$(압축)

그림과 같이 AB부재와 CD부재가 핀으로 연결된 구조물에 집중하중이 작용하고 있다. AB부재는 변형체이고 CD부재는 강체일 때, D점의 수직변위[mm]는? (단, 모든 부재의 자중은 무시하고, AB부재의 단면적이 0.04 m2이고, 탄성계수 E는 100 MPa이다)

0.8 (↓)

0.8 (↑)

1.0 (↓)

1.0 (↑)

그림과 같은 보에서 B점의 수직반력의 크기는? (단, 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)

$\frac{\mathrm{M_0}}{2\mathrm{L}}$

$\frac{2\mathrm{M_0}}{3\mathrm{L}}$

$\frac{\mathrm{M_0}}{\mathrm{L}}$

$\frac{3\mathrm{M_0}}{2\mathrm{L}}$

그림과 같은 캔틸레버보에서 B점의 수직처짐 $\varDelta_\mathrm{B}$와 C점의 수직처짐 $\varDelta_\mathrm{C}$의 비 $\left[\frac{\varDelta_\mathrm{B}}{\varDelta_\mathrm{C}}\right]$는? (단, 보의 AB구간 휨강성은 2EI이고, BC구간의 휨강성은 EI이며, 자중은 무시한다)

$\frac{3}{20}$

$\frac{5}{18}$

$\frac{7}{15}$

$\frac{3}{5}$

그림과 같은 트러스 구조물에서 CE부재의 부재력[kN]은? (단, 자중은 무시한다)

100(인장)

100(압축)

200(인장)

200(압축)

압축을 받는 균일 장주에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 휨강성 EI는 일정하고, 탄성좌굴이론을 따른다)

임계좌굴하중이 작용하중보다 크면 안정상태이다.

재료의 항복강도가 커지면 임계좌굴하중도 커진다.

임계좌굴하중과 작용하중이 같으면 중립평형상태이다.

작용하중이 임계좌굴하중보다 크면 불안정평형상태이다.

그림과 같은 부정정보에서 AB구간의 중앙에 집중하중 12 kN이 작용할 때, B점의 휨모멘트의 크기[kNㆍm]는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)

1

2

4

7

그림과 같이 강체봉 AB부재와 BC부재는 내부힌지로, BC부재와 CD부재는 90 °로 강절로 연결되어 있으며, B점과 D점은 스프링상수 $k$인 병진스프링으로 각각 지지되어 있다. ABC부재의 축방향 임계좌굴하중 Pcr은? (단, 모든 부재의 자중은 무시한다)

$\frac{3}{8}k\mathrm{L}$

$\frac{1}{2}k\mathrm{L}$

$\frac{5}{8}k\mathrm{L}$

$\frac{3}{4}k\mathrm{L}$

부정정구조물의 해석방법인 응력법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

응력법은 지점반력이나 부재의 단면력을 미지수로 하여 해석하는 방법이다.

모멘트분배법은 간단한 계산으로 재단모멘트를 얻을 수 있는 반복 근사해법으로 응력법에 속한다.

3연모멘트법은 연속된 지점 사이에 작용하는 하중 상호 간의 관계식을 이용하는 방법으로 응력법에 속한다.

변위일치법은 처짐에 관한 겹침의 원리와 적합방정식을 이용하여 부정정력을 구하는 방법으로 응력법에 속한다.

그림과 같이 $\theta$만큼 기울어진 면에 폭 b, 높이 h의 균질한 직육면체 물체가 전도되지 않고 미끄러지기 시작했다. 다음 중 옳지 않은 것은? (단, $\mu_s$는 물체와 기울어진 면 사이의 최대정지마찰계수이고, 물체의 질량은 $m$이며, 중력가속도는 $g$이다)

tan$\theta$는 $\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{h}}$ 이하다.

최대정지마찰력은 $mg\cos\theta\mu_s$이다.

최대정지마찰계수 $\mu_s$는 tan$\theta$보다 크다.

최대정지마찰계수는 운동마찰계수보다 크다.

다음의 평면응력 상태 중에서 최대전단응력의 크기가 가장 큰 것은?

[그림]

[그림]

[그림]

[그림]

그림과 같이 $y$축 방향으로만 구속된 폭 b, 두께 t인 얇은 평판에 $x$축 방향으로 축하중 P가 작용할 때, 평판에 발생하는 응력과 변형률에 대한 내용으로 옳지 않은 것은? (단, $\sigma$는 수직응력, $\epsilon$은 수직변형률, $\nu$는 푸아송비, E는 탄성계수이고, 자중은 무시한다)

$\sigma_y = 0$

$\epsilon_y = 0$

$\sigma_x = -\frac{\mathrm{P}}{\mathrm{bt}}$

$\epsilon_x = \frac{\sigma_x - \nu\sigma_y}{\mathrm{E}}$

100 kPa의 내압이 작용하고 있는 박벽(두께가 얇은 벽)의 구형 형상을 가진 해양조사탱크(압력용기)를 물 속에 넣었다. 이 탱크 벽에 200 kPa의 압축응력이 발생할 때, 물 표면으로부터 탱크 중심까지의 거리[m]는? (단, 물의 단위중량은 10 kN/m3, 탱크의 내경 $d$ ＝ 100 mm, 탱크의 벽두께 $t$ ＝ 5 mm이고, 좌굴과 자중은 고려하지 않는다)

8

10

12

14

그림과 같이 3활절 아치의 A점과 C점이 인장부재로 연결되어 있고, 두 개의 집중하중이 작용할 때, 인장부재에 발생하는 인장력이 0.6P이면 $\frac{a}{\mathrm{L}}$의 값은? (단, 아치와 인장부재의 자중은 무시한다)

$\frac{3}{5}$

$\frac{1}{2}$

$\frac{2}{5}$

$\frac{3}{10}$