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그림과 같이 부정정보에 등분포하중이 작용할 때, 최대 정모멘트 100 … | [9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 응용역학개론] 26년 1회차
그림과 같이 부정정보에 등분포하중이 작용할 때, 최대 정모멘트 100 kNㆍm가 발생하였다. 지점 B가 제거되었을 때, 부재 내에 발생하는 최대 정모멘트[kNㆍm]는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하며, 보의 자중은 무시한다)
문제 이미지
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100
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200
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400
4
800
해설

대칭이라 각 경간이 양단 고정보처럼 거동하므로, B를 제거하면 경간이 두 배가 되어 최대 정모멘트는 400 kN·m이다.

B가 있을 때
하중·구조가 B에 대해 대칭이므로 B의 처짐각이 0이 되어 AB·BC는 각각 경간 10 m의 양단 고정보이다.
Mmax⁡+=wl224=w×10224=100⇒w=24 kN/mM^{+}_{\max}=\dfrac{wl^2}{24}=\dfrac{w\times 10^2}{24}=100\quad\Rightarrow\quad w=24\,\mathrm{kN/m}

B 제거 후 (경간 20 m 양단 고정보)
Mmax⁡+=24×20224=400 kN⋅mM^{+}_{\max}=\dfrac{24\times 20^2}{24}=400\,\mathrm{kN\cdot m}

  • 200 kN·m: 경간이 두 배일 때 모멘트도 두 배라고 본 오류로, 모멘트는 경간의 제곱에 비례한다.
  • 800 kN·m: 20 m 양단 고정보의 단부 부모멘트 wl212\dfrac{wl^2}{12}로, 정모멘트가 아니다.
  • 100 kN·m: 지점 제거의 영향을 반영하지 않은 값이다.

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