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다음 캔틸레버보에서 고정단 A의 반력(HA,VA,MAH_A, V_A, M_A)을 구하시오.
· 전체 길이 6m(고정단 A에서 3m + 3m)
· 고정단 A로부터 3m 지점에 모멘트하중 12kN·m
· 자유단 쪽 3m 구간에 삼각형 분포하중(A에서 3m 지점 최대 2kN/m, 자유단에서 0)

해설

· ΣH=0\Sigma H = 0 : HA=0H_A = 0
· ΣV=0\Sigma V = 0 : VA12×2×3=0    VA=+3V_A - \dfrac{1}{2} \times 2 \times 3 = 0 \;\Rightarrow\; V_A = +3 kN (↑)
· ΣMA=0\Sigma M_A = 0 : MA+12(12×2×3) ⁣(3+3×13)=0    MA=0M_A + 12 - \left(\dfrac{1}{2} \times 2 \times 3\right)\!\left(3 + 3 \times \dfrac{1}{3}\right) = 0 \;\Rightarrow\; M_A = 0


[해설]

캔틸레버보는 고정단 하나로 지지되므로 반력 3개를 힘의 평형조건(ΣH=0\Sigma H = 0, ΣV=0\Sigma V = 0)과 모멘트 평형조건(ΣMA=0\Sigma M_A = 0)만으로 구할 수 있는 정정구조다.

삼각형 분포하중의 합력은 (밑변×높이)/2 = (1/2)×2×3 = 3kN이고, 작용점은 하중이 0인 쪽(자유단)에서 밑변의 2/3, 즉 하중이 최대인 쪽에서 1/3 지점이다. 고정단 A에서 보면 3 + 3×(1/3) = 4m 지점에 3kN이 작용하는 셈이므로 모멘트는 3×4 = 12kN·m이다.

여기에 외력모멘트 12kN·m가 반대 방향으로 작용해 서로 상쇄되므로 반력모멘트 MA=0M_A = 0이 된다. 수평하중이 없으므로 HA=0H_A = 0, 연직 반력은 분포하중 합력과 같은 3kN(↑)이다.

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