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1[9급 국가직 건축구조] 21년 1회차
그림과 같은 캔틸레버형 구조물의 부재 AB에서 지점 A로부터 휨모멘트가 0이 되는 점과의 거리는? (단, 부재의 자중은 무시한다)
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해설

부재 AB에서 휨모멘트가 0이 되는 점은 지점 A로부터 3 m 떨어진 곳이다.

부재 CD에 작용하는 수평 등분포하중의 합력은 3×4=12 kN3 \times 4 = 12\ \mathrm{kN}이고, CD의 중앙, 즉 C에서 2 m 아래에 작용한다. C는 A 위 5 m이므로 합력의 작용 높이는 A 위 3 m이다.

AB를 A에서 높이 y인 곳에서 자르면 그 위쪽 자유물체에 작용하는 외력은 이 수평 합력 12 kN뿐이므로, 절단면의 휨모멘트는 수평력과 높이차의 곱이다.
M(y)=12×(3−y)M(y) = 12 \times (3 - y)
M=0  ⇒  y=3 mM = 0 \;\Rightarrow\; y = 3\ \mathrm{m}

A에서는 12×3=36 kN⋅m12 \times 3 = 36\ \mathrm{kN \cdot m}, B에서는 12×(3−5)=−24 kN⋅m12 \times (3-5) = -24\ \mathrm{kN \cdot m}로 부호가 바뀌며, 그 사이의 3 m 지점이 변곡점이다.

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