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그림과 같은 하중을 받는 변단면(2단) 부재의 늘어난 길이 \Delta… | 건축기사 실기 · 2024년 2회차 기출문제 상세 페이지

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그림과 같은 하중을 받는 변단면(2단) 부재의 늘어난 길이 ΔL\Delta L을 구하시오. (단, 하중 P1,P2P_1, P_2, 길이 L1,L2L_1, L_2, 단면적 A1,A2A_1, A_2, 탄성계수 E1,E2E_1, E_2)
E₁·A₁ E₂·A₂ P₁ P₂ L₁ L₂
해설

· 좌측 부재는 P1+P2P_1 + P_2, 우측 부재는 P2P_2를 받으므로
ΔL=ΔL1+ΔL2=(P1+P2)L1E1A1+P2L2E2A2\Delta L = \Delta L_1 + \Delta L_2 = \dfrac{(P_1 + P_2)L_1}{E_1 A_1} + \dfrac{P_2 L_2}{E_2 A_2}


[해설]

구간마다 축력과 단면이 다르므로 훅의 법칙 ΔL = PL/(EA)를 구간별로 적용해 더한다(중첩법).

좌측 구간을 끊어 보면 그 오른쪽에 있는 P1과 P2가 모두 전달되어 축력이 P1 + P2이고, 우측 구간은 끝단의 P2만 받는다.
ΔL1 = (P1 + P2)L1 / (E1A1)
ΔL2 = P2L2 / (E2A2)
ΔL = ΔL1 + ΔL2

혼동 주의: P1은 단면이 바뀌는 지점에 작용하므로 우측 구간의 변형에는 들어가지 않는다.

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