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단순보의 전단력도(SFD)가 그림과 같을 때 최대 휨모멘트를 구하시오.
+ − 4kN 12kN 4m 4m
해설

전단력이 0인 위치에서 휨모멘트가 최대가 된다. 우측 지점 B에서 전단력이 0이 되는 위치까지의 거리를 xx라 하면, 삼각형 닮음에서
  12:x=(12+4):412 : x = (12 + 4) : 4  ∴ x=3x = 3 m
최대 휨모멘트는 그 위치 우측 전단력도의 면적과 같으므로
  Mmax=12×12×3=18M_{max} = \dfrac{1}{2} \times 12 \times 3 = 18 kN·m


[해설]

전단력이 0인 단면에서 휨모멘트가 최대이고, 그 크기는 지점에서 그 단면까지 전단력도 면적과 같다(dM/dx=VdM/dx = V).

오른쪽 4 m 구간에서 전단력이 +4 kN에서 −12 kN으로 직선 변하므로, B점에서 전단력 0인 점까지 거리 x를 닮은 삼각형으로 구한다.
x12=412+4\dfrac{x}{12} = \dfrac{4}{12 + 4}
x=3x = 3 m

B점 쪽 삼각형 면적이 최대 휨모멘트다.
Mmax=12×12×3M_{max} = \dfrac{1}{2} \times 12 \times 3
=18= 18 kN·m

검산 — 왼쪽 면적으로 계산해도 4×4+12×4×1=184 \times 4 + \dfrac{1}{2} \times 4 \times 1 = 18 kN·m로 같다.

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