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그림과 같이 편심하중 P가 작용하는 짧은 기둥에서 바닥면의 A점과 B점… | [9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차
그림과 같이 편심하중 P가 작용하는 짧은 기둥에서 바닥면의 A점과 B점에 발생하는 압축응력의 비(σA:σB\sigma_A : \sigma_B)가 1 : 3이 되는 편심거리 e[mm]는? (단, 기둥의 좌굴 및 자중은 무시한다)
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해설

A점과 B점의 압축응력 비를 편심 공식으로 세우면 편심거리는 20 mm이다.

편심 압축응력 (단면 240 mm×240 mm, 하중은 B쪽으로 e만큼 편심)
σ=PA(1±6eb),b=240 mm\sigma=\dfrac{P}{A}\left(1\pm\dfrac{6e}{b}\right),\quad b=240\,\mathrm{mm}

비 조건
(1−6e240):(1+6e240)=1:3\left(1-\dfrac{6e}{240}\right):\left(1+\dfrac{6e}{240}\right)=1:3
3−18e240=1+6e240⇒24e240=23-\dfrac{18e}{240}=1+\dfrac{6e}{240}\quad\Rightarrow\quad \dfrac{24e}{240}=2
e=20 mme=20\,\mathrm{mm}

  • 40 mm: 핵 경계(b6\dfrac{b}{6})로, 이때 A점 응력이 0이 되어 비가 0 : 2가 된다.
  • 30 mm: 응력비가 1 : 7이 된다.
  • 60 mm: 핵 경계를 넘어 A점에 인장이 생긴다.

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