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그림과 같이 직사각형 단면을 갖는 단주에 집중하중 P=120kN이 C점… | [9급 지방직 응용역학개론] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 응용역학개론] 16년 1회차
그림과 같이 직사각형 단면을 갖는 단주에 집중하중 P=120kN이 C점에 작용할 때 직사각형 단면에서 인장응력이 발생하는 구역의 넓이[m2]는?
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해설

인장응력 구역의 넓이는 4 m²이다.

단면 4 m×3 m, 하중은 도심축에서 e=2 m 떨어진 단면 가장자리 C에 작용한다.
A=4×3=12 m2A=4\times3=12\,\mathrm{m^2}, I=3×4312=16 m4I=\dfrac{3\times4^3}{12}=16\,\mathrm{m^4}

C 반대쪽으로 도심에서 x 떨어진 곳의 응력은 σ=−PA+PeIx=P(−112+x8)\sigma=-\dfrac{P}{A}+\dfrac{Pe}{I}x=P\left(-\dfrac{1}{12}+\dfrac{x}{8}\right)이다.
σ=0에서 x=23 mx=\dfrac{2}{3}\,\mathrm{m}이므로 중립축은 도심에서 2/3 m이다.

인장 구역 폭은 2−23=43 m2-\dfrac{2}{3}=\dfrac{4}{3}\,\mathrm{m}, 넓이는 43×3=4 m2\dfrac{4}{3}\times3=4\,\mathrm{m^2}이다.

  • 2 m²는 인장 구역 폭을 2/3 m로 잡은 값이다.
  • 3 m²는 폭을 1 m로 잡은 값으로 중립축 위치와 맞지 않는다.
  • 5 m²는 인장 구역을 실제보다 넓게 잡은 값이다.

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