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그림과 같은 비대칭 3힌지 아치에서 힌지 C점에 하중 P = 22 kN… | [7급 국가직 응용역학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 응용역학] 21년 1회차
그림과 같은 비대칭 3힌지 아치에서 힌지 C점에 하중 P = 22 kN이 수직으로 작용한다. 지점 B의 수평반력의 크기[kN]는? (단, 자중은 무시한다)

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해설

전체 평형과 힌지 C의 모멘트 0 조건을 연립하면 지점 B의 수평반력은 20 kN이다.

A를 원점으로 C(10, 7), B(15, 5)이다. 지점 B의 반력을 수평 HB\mathrm{H_B}, 수직 VB\mathrm{V_B}라 하면
A점 모멘트: 15VB−5HB=22×10=22015\mathrm{V_B}-5\mathrm{H_B}=22\times10=220
부재 CB의 C점 모멘트: 5VB+2HB=05\mathrm{V_B}+2\mathrm{H_B}=0

연립하면 HB=−20\mathrm{H_B}=-20(B가 아치를 미는 방향), VB=8 kN\mathrm{V_B}=8\,\mathrm{kN} → 크기 20 kN

  • 10 kN이면 C점 조건에서 VB=4\mathrm{V_B}=4가 되어 A점 모멘트 평형(220)이 성립하지 않는다.
  • 15 kN과 18 kN도 두 평형식을 동시에 만족하지 못한다.

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