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그림과 같이 정사각형의 변단면을 갖는 캔틸레버 보의 중앙 지점 단면 C… | [9급 지방직 응용역학개론] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 응용역학개론] 18년 1회차
그림과 같이 정사각형의 변단면을 갖는 캔틸레버 보의 중앙 지점 단면 C에서의 최대 휨응력은? (단, 캔틸레버 보의 자중은 무시한다)
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해설

단면 C의 최대 휨응력은 16P/(3a2)16P/(3a^{2})이다.

C점은 자유단에서 x=3ax=3a이므로 단면 한 변과 휨모멘트는
h=a+3a6=1.5a,M=P×3a=3Pah=a+\dfrac{3a}{6}=1.5a,\quad M=P\times 3a=3Pa

정사각형 단면의 단면계수 Z=h36Z=\dfrac{h^3}{6}로 계산한다.
Z=(1.5a)36=9a316Z=\dfrac{(1.5a)^3}{6}=\dfrac{9a^3}{16}
σmax=MZ=3Pa×169a3=16P3a2\sigma_{max}=\dfrac{M}{Z}=\dfrac{3Pa\times 16}{9a^3}=\dfrac{16P}{3a^2}

  • 14P/(3a2)14P/(3a^{2}), 18P/(3a2)18P/(3a^{2}), 20P/(3a2)20P/(3a^{2})는 C점 단면 크기 1.5a를 정확히 쓰지 않은 값이다.
  • 자유단 단면 크기 a를 그대로 쓰면 18P/a218P/a^{2}으로 크게 과대평가된다.

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