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그림과 같이 지점 B에 \delta만큼의 침하가 발생한 2경간 연속보가… | [7급 국가직 응용역학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 응용역학] 21년 1회차
그림과 같이 지점 B에 δ\delta만큼의 침하가 발생한 2경간 연속보가 있다. 침하로 단순화된 보의 전 지간에 작용하는 등분포하중 ww에 의해 지점 B에 wL2\dfrac{w\mathrm{L}}{2}의 수직반력이 생겼다면, 침하량 δ\delta의 크기는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 구조물의 자중은 무시한다)

문제 이미지
1
wL48EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{8\mathrm{EI}}
2
wL424EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}
3
wL448EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{48\mathrm{EI}}
4
64wL4384EI\dfrac{64w\mathrm{L}^4}{384\mathrm{EI}}
해설

B 지점을 제거한 단순보의 처짐에서 반력에 의한 처짐을 뺀 것이 침하량이며, wL48EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{8\mathrm{EI}}이다.

지간 2L 단순보 중앙 처짐(등분포): 5w(2L)4384EI=5wL424EI\dfrac{5w(2\mathrm{L})^4}{384\mathrm{EI}}=\dfrac{5w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}

반력 wL2\dfrac{w\mathrm{L}}{2}에 의한 상향 처짐: (wL/2)(2L)348EI=wL412EI\dfrac{(w\mathrm{L}/2)(2\mathrm{L})^3}{48\mathrm{EI}}=\dfrac{w\mathrm{L}^4}{12\mathrm{EI}}
δ=5wL424EI−2wL424EI=wL48EI\delta=\dfrac{5w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}-\dfrac{2w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}=\dfrac{w\mathrm{L}^4}{8\mathrm{EI}}

  • 64wL4384EI\dfrac{64w\mathrm{L}^4}{384\mathrm{EI}}는 4wL424EI\dfrac{4w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}로, 반력 효과를 차감한 결과와 다르다.
  • wL424EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{24\mathrm{EI}}, wL448EI\dfrac{w\mathrm{L}^4}{48\mathrm{EI}}는 차감 결과보다 작아 반력이 wL/2보다 커지는 경우에 해당한다.

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