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그림과 같은 캔틸레버보의 정사각형 중공단면 도심에 축방향 하중 P, 연… | [9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차
그림과 같은 캔틸레버보의 정사각형 중공단면 도심에 축방향 하중 P, 연직하중 2 kN이 작용할 때, A점에서의 압축응력이 0이 되기 위한 하중 P[kN]는? (단, 단면적 A =3,200 mm2^2, 단면2차모멘트 Ixc\mathrm{I}_{x_c} =1.0 × 106^6 mm4^4으로 가정하고, 보의 자중은 무시한다)
문제 이미지
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32
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96
3
160
4
320
해설

고정단 상연 A에서 축압축응력과 휨인장응력이 상쇄되는 하중은 96 kN이다.

고정단 휨모멘트
M=2 kN×500 mm=1000 kN⋅mmM=2\,\mathrm{kN}\times 500\,\mathrm{mm}=1000\,\mathrm{kN\cdot mm}
연직하중이 아래로 작용하는 캔틸레버이므로 고정단 상연(A점)에 인장이 생긴다.

A점 응력 = 0 (y=30 mmy=30\,\mathrm{mm})
−PA+MyI=0-\dfrac{P}{A}+\dfrac{My}{I}=0
P3200=1000×301.0×106=0.03 kN/mm2\dfrac{P}{3200}=\dfrac{1000\times 30}{1.0\times 10^6}=0.03\,\mathrm{kN/mm^2}
P=0.03×3200=96 kNP=0.03\times 3200=96\,\mathrm{kN}

  • 32 kN: 휨응력 항에서 y나 모멘트 팔 길이를 잘못 반영한 값이다.
  • 160 kN, 320 kN: 연단거리를 50 mm·100 mm처럼 실제(30 mm)보다 크게 잡은 경우의 값이다.

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