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그림과 같은 H형강 단순지지 철골보의 최대 처짐(mm)을 구하시오. (단, 철골보의 자중은 무시한다.) H-500×200×10×16(SS275), 탄성단면계수 S_x=1,910cm³, 단면2차모멘트 I=47,800cm⁴, 탄성계수 E=210,000MPa, L=7m, 고정하중 10kN/m, 활하중 18kN/m

해설

· 등분포하중 w=1.0wD+1.0wL=10+18=28w = 1.0 w_D + 1.0 w_L = 10 + 18 = 28 kN/m =28= 28 N/mm
· 최대 처짐 δmax=5384wL4EI=538428×(7×103)4210,000×47,800×104=8.72\delta_{max} = \dfrac{5}{384} \cdot \dfrac{wL^4}{EI} = \dfrac{5}{384} \cdot \dfrac{28 \times (7 \times 10^3)^4}{210{,}000 \times 47{,}800 \times 10^4} = 8.72 mm


[해설]

등분포하중을 받는 단순보의 최대처짐은 δ=5wL4384EI\delta=\dfrac{5wL^4}{384EI}로 구한다. 사용하중은 고정하중과 활하중의 합 10+18=2810+18=28kN/m(=28N/mm)이고, 단면2차모멘트는 I=47,800I=47{,}800cm⁴ =47,800×104=47{,}800\times10^4mm⁴로 환산해 대입한다. 함께 주어진 탄성단면계수와도 Sx=I/(h/2)=47,800/25=1,912cm31,910cm3S_x=I/(h/2)=47{,}800/25=1{,}912\,\text{cm}^3\approx1{,}910\,\text{cm}^3로 정합한다. 결과 8.72mm는 처짐한계 L/400=7,000/400=17.5L/400=7{,}000/400=17.5mm 이내로 안전하다.

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