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그림과 같이 지간 6 m의 단순보 전체에 등분포하중 w=8\,kN/m가… | [건축기사 필기] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건축기사 필기] 25년 1회차

그림과 같이 지간 6 m의 단순보 전체에 등분포하중 w=8kN/mw=8\,kN/m가 작용하고, B단에 집중모멘트 M=120kNmM=120\,kN\cdot m가 함께 작용하고 있다. 지간 중앙 C점에 생기는 휨모멘트의 크기는?
w = 8 kN/mCABM = 120 kN·m3 m3 m

1

12kNm12\,kN\cdot m

2

24kNm24\,kN\cdot m

3

36kNm36\,kN\cdot m

4

96kNm96\,kN\cdot m

해설

먼저 지점반력을 구한다. 등분포하중에 의한 반력은 양 지점에 각각 wL2=8×62=24kN\dfrac{wL}{2}=\dfrac{8\times 6}{2}=24\,\mathrm{kN}이고, B단에 작용하는 집중모멘트 MM은 지간 LL을 팔길이로 하는 반력쌍 ±ML=±1206=±20kN\pm\dfrac{M}{L}=\pm\dfrac{120}{6}=\pm 20\,\mathrm{kN}을 만든다.

따라서 RA=2420=4kN()R_A=24-20=4\,\mathrm{kN}(\uparrow), RB=24+20=44kN()R_B=24+20=44\,\mathrm{kN}(\uparrow)이다. 검산하면 A점에 대한 모멘트 합이 8×6×3+12044×6=144+120264=08\times 6\times 3+120-44\times 6=144+120-264=0으로 평형을 만족한다.

중앙 C점은 A로부터 3 m 지점이므로 좌측 자유물체에서

MC=RA×3w×322=4×38×92=1236=24kNmM_C=R_A\times 3-\dfrac{w\times 3^{2}}{2}=4\times 3-\dfrac{8\times 9}{2}=12-36=-24\,\mathrm{kN\cdot m}

부호가 음(-)이므로 C점에서는 상연에 인장이 생기는 부(-)의 휨모멘트이며, 크기는 24kNm24\,\mathrm{kN\cdot m}이다. 일반식으로는 MC=wL28M2=3660=24kNmM_C=\dfrac{wL^{2}}{8}-\dfrac{M}{2}=36-60=-24\,\mathrm{kN\cdot m}로 같은 결과를 얻는다.

오답 경로를 보면 12 kN·m는 분포하중 항 w(L/2)22\dfrac{w(L/2)^2}{2}를 빠뜨린 값, 36 kN·m는 집중모멘트를 무시하고 wL28\dfrac{wL^{2}}{8}만 계산한 값, 96 kN·m는 ML\dfrac{M}{L}의 부호를 반대로 잡아 RA=44kNR_A=44\,\mathrm{kN}으로 본 값이다.

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