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다음 캔틸레버 보에 대하여 경간(L)의 1/2 지점에 집중하중(P)이 … | [9급 지방직 건축구조] 13년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 건축구조] 13년 1회차
다음 캔틸레버 보에 대하여 경간(L)의 1/2 지점에 집중하중(P)이 작용한다. 이때 자유단(a점)의 처짐은? (단, 부재 경간 전체에 대하여 탄성계수(E)와 단면2차모멘트(I)는 동일하다)
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해설

자유단 a점의 처짐은 5PL348EI\dfrac{5PL^3}{48EI}이다.

하중점 b까지 길이 L2\dfrac{L}{2}인 캔틸레버로 보면 b점의 처짐과 처짐각은 다음과 같다.
δb=P(L/2)33EI=PL324EI\delta_b=\dfrac{P(L/2)^3}{3EI}=\dfrac{PL^3}{24EI}
θb=P(L/2)22EI=PL28EI\theta_b=\dfrac{P(L/2)^2}{2EI}=\dfrac{PL^2}{8EI}

b–a 구간은 휨모멘트가 없어 직선으로 기울어지므로 a점 처짐은 δb+θb⋅L2\delta_b+\theta_b\cdot\dfrac{L}{2}이다.
δa=PL324EI+PL316EI=2PL3+3PL348EI=5PL348EI\delta_a=\dfrac{PL^3}{24EI}+\dfrac{PL^3}{16EI}=\dfrac{2PL^3+3PL^3}{48EI}=\dfrac{5PL^3}{48EI}

  • PL33EI\dfrac{PL^3}{3EI}: 자유단에 하중 P가 작용할 때의 처짐이다.
  • PL348EI\dfrac{PL^3}{48EI}: 단순보 중앙 집중하중의 중앙 처짐이다.
  • 5PL3384EI\dfrac{5PL^3}{384EI}는 단순보 등분포하중(wL을 P로 본 형태)의 중앙 처짐 꼴로, 이 하중 조건과 무관하다.

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