[7급 지방직 응용역학] 22년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

폭 300 mm, 높이 1,000 mm인 직사각형과 같은 단면계수를 갖는
높이가 500 mm인 직사각형의 단면 폭[mm]은?

600

900

1,000

1,200

평면응력상태에서의 모아(Mohr) 응력원에 대한 설명으로 옳지
않은 것은?

최대전단응력은 주응력 차이의 $\frac{1}{2}$과 같다.

모아(Mohr) 응력원 중심의 세로 좌푯값은 직교하는 두 축의 수직응력의 평균값과 같다.

주평면에서의 전단응력은 0이며, 최대전단응력은 주평면에 대해 45 ° 방향에서 일어난다.

평면응력요소의 수직면에 작용하는 수직응력의 합은 일정하다.

일축 인장실험을 통해 그림과 같은 응력－변형률 선도를 얻었다.
A 재료와 B 재료 모두 선형 탄성변형을 보이다가 각각 200 MPa과
400 MPa에서 파괴되었다. 이 실험 결과에 대한 설명으로 옳은
것은? (단, A, B 재료의 단면적은 같다)

A 재료의 축강성이 B 재료의 축강성보다 작다.

응력－변형률 선도로부터 두 재료의 푸아송비를 알 수 있다.

A 재료의 탄성계수는 200 GPa이다.

B 재료의 인장강도가 A 재료의 인장강도보다 크다.

그림과 같은 단순보에서 C점의 전단력에 대한 영향선을 그렸을 때,
C점 좌측의 영향선에 의한 면적과 C점 우측의 영향선에 의한
면적의 비는?

4 : 6

4 : 9

9 : 4

6 : 4

그림과 같은 도형의 단면 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

단면의 도심은 B－B축 아래에 위치한다.

단면 2차 모멘트의 최솟값은 B－B축 위에 위치한다.

A－A축에 대한 단면 2차 모멘트가 C－C축에 대한 단면 2차 모멘트보다 크다.

B－B축에 대한 단면 2차 모멘트가 C－C축에 대한 단면 2차 모멘트보다 작다.

그림과 같은 이등변삼각형의 내부에 최대의 단면계수를 가지는
직사각형을 만들 때, 직사각형의 높이 y [cm]는?

$\frac{2}{3}$

$\frac{4}{3}$

2

$\frac{8}{3}$

그림과 같은 변의 길이가 a인 정삼각형 단면의 보에 휨모멘트가
작용하여 전 단면이 항복하였다면, 상부 꼭짓점으로부터 소성
중립축까지의 거리 d는? (단, 재료는 완전탄소성거동을 한다)

$\frac{\mathrm{a}}{3}$

$\frac{\sqrt{2}\,\mathrm{a}}{3}$

$\frac{\sqrt{6}\,\mathrm{a}}{4}$

$\frac{\sqrt{2}\,\mathrm{a}}{2}$

그림과 같은 전체 길이가 L인 두 캔틸레버보의 자유단 B에서의
처짐이 같을 때, 각 캔틸레버보에 작용하는 하중 P1과 P2의
비$\left(\frac{\mathrm{P_1}}{\mathrm{P_2}}\right)$는? (단, 보의 휨강성은 EI로 일정하고, 구조물의 자중은
무시한다)

$\frac{64}{135}$

$\frac{32}{135}$

$\frac{16}{45}$

$\frac{32}{45}$

그림 (가)의 왼쪽 끝단이 고정된 길이 L인 캔틸레버보 오른쪽 끝단에
집중모멘트 M을 작용하면, 그림 (나)와 같이 캔틸레버보가 반지름
r인 반원 형태로 변형되어 오른쪽 끝단이 왼쪽 벽에 닿았을 때의
설명으로 옳은 것은? (단, 보의 휨강성은 EI로 일정하고, 변형
전과 변형 후의 보 전체 길이는 L로 변하지 않으며, 구조물의
자중은 무시한다)

변형 후 반원의 곡률은 $\frac{2\pi}{\mathrm{L}}$ 이다.

변형 후 보의 길이 $\mathrm{L}=\frac{\pi \mathrm{EI}}{\mathrm{M}}$ 이다.

집중모멘트 $\mathrm{M}=\frac{\mathrm{EI}}{\mathrm{L}}$ 이다.

변형 후 반원의 지름은 $\frac{\mathrm{EI}}{\mathrm{M}}$ 이다.

그림과 같은 직경 40 mm인 중실원형 단면을 갖는 부재가 비틀림
모멘트를 받고 있다. B 영역은 전단에 대해 선형탄성거동을 하고,
A 영역은 전단에 대해 모두 항복하였다면, 비틀림모멘트[kN․m]는?
(단, 재료는 전단에 대해 완전탄소성거동을 하고 전단항복응력은
30 MPa이다)

0.078π

0.105π

0.155π

0.310π

그림과 같이 길이는 같고 단면형상이 다른 단순보에 등분포하중 w가
작용할 때, 처짐 y2는 처짐 y1의 몇 배인가? (단, 보의 탄성계수는
E로 일정하고, 구조물의 자중은 무시한다)

0.25

0.5

2.0

4.0

그림과 같은 집중하중과 등분포하중을 받는 3힌지 아치에서
지점 A의 수평반력[kN]은? (단, 구조물의 자중은 무시한다)

5.5

6.0

6.5

7.0

그림과 같은 단주에 하중 P1과 P2가 작용하고 있다. 단주 하부
B점에서 압축응력이 발생하기 위한 길이 x에 대한 조건식은?
(단, 구조물의 자중은 무시한다)

$\mathrm{x} \geqq \frac{\mathrm{P_1}}{3\mathrm{P_2}}$

$\mathrm{x} \leqq \frac{\mathrm{P_1}}{3\mathrm{P_2}}$

$\mathrm{x} \geqq \frac{2\mathrm{P_2}}{\mathrm{P_1}}$

$\mathrm{x} \leqq \frac{2\mathrm{P_2}}{\mathrm{P_1}}$

그림과 같이 일정한 단면을 갖는 단순보의 허용 휨응력이 15 MPa일
때, 보에 작용하는 등분포하중 2 kN/m를 견디기 위한 복부의
최소 폭 t [mm]는? (단, 구조물의 자중은 무시한다)

20

25

30

50

그림과 같은 평면 골조 내 장주 A의 탄성좌굴강도는 100 kN이다.
장주 A에 작용하는 압축하중이 230 kN이라면, 장주 A가 탄성좌굴이
발생하지 않도록 하는 방법으로 옳지 않은 것은? (단, 탄성좌굴만
고려하고, 구조물의 자중은 무시한다)

장주 A의 단면 2차 모멘트를 2.5배 증가시킨다.

장주 A의 하단부 경계조건을 고정단으로 변경한다.

장주 A의 하단부에서 위로 0.6L 위치에 수평 브레이스를 추가 설치한다.

장주 A의 하단부에서 위로 0.5L 위치에 수평 브레이스를 추가 설치한다.

단면적이 1,000 mm2인 A 부재와 단면적이 500 mm2인 B 부재가
그림과 같이 연결되어 있다. A 부재의 좌측은 벽체에 고정되어
있고, B 부재의 우측은 벽체와 1 mm의 간격이 있다. A, B 부재의
온도가 최초 대비 100 °C 상승했을 때, 이로 인해 A, B 부재에
발생하는 최대 압축응력[MPa]은? (단, A, B 부재의 탄성계수
E ＝150 GPa이고, 열팽창계수 $\alpha = 1.0 \times 10^{-5}$ /°C이며, 구조물의
자중은 무시한다)

10

20

50

100

그림과 같이 A점이 고정되어 있고 B점에 스프링이 달린 보
구조물에 등분포하중 w를 가했더니 B점에 처짐이 $\frac{9}{50}$ m 발생했다.
보의 휨강성 EI ＝100 kN․m2이고, 스프링 계수 k ＝50 kN/m일
때, 등분포하중 w [kN/m]는? (단, 구조물의 자중은 무시한다)

21

24

27

28

그림과 같은 원형 단면의 지름이 d에서 2d로 선형적으로 변하는
부재에 하중 P가 단면의 도심에 작용할 때, 전체 축방향 변위는?
(단, 탄성계수 E는 일정하며, 구조물의 자중은 무시한다)

$\frac{2\mathrm{PL}}{3\pi \mathrm{d}^2\mathrm{E}}$

$\frac{3\mathrm{PL}}{2\pi \mathrm{d}^2\mathrm{E}}$

$\frac{2\mathrm{PL}}{\pi \mathrm{d}^2\mathrm{E}}$

$\frac{3\mathrm{PL}}{\pi \mathrm{d}^2\mathrm{E}}$

그림과 같이 단순 지지된 프레임에 하중이 작용하고 있다. 프레임에
작용하는 최대휨모멘트[kN․m]는? (단, 구조물의 자중은 무시한다)

8.0

10.2

14.4

16.8

그림과 같이 강체 보 ABC가 지점 A에 힌지로 연결되어 있고,
길이가 4 m인 원형 단면을 갖는 장주가 B점에서 핀으로 연결되어
지지되고 있다. 지점 D가 힌지인 장주의 좌굴에 대한 안전율이
3.0일 때, 강체 보가 받을 수 있는 등분포하중 q의 최댓값[kN/m]은?
(단, 장주의 탄성계수 E＝12 GPa이고, 단면 2차 모멘트 I ＝108 mm4
이며, 구조물의 자중은 무시한다)

$\frac{50}{9}\pi^2$

$\frac{100}{9}\pi^2$

$\frac{50}{3}\pi^2$

$\frac{200}{9}\pi^2$