그림과 같은 r=4m인 3힌지 원호 아치에서 지점 A에서 2m 떨어진 E점에 발생하는 휨모 상세 페이지
1[토목기사 필기] 21년 3회차
그림과 같은 r=4m인 3힌지 원호 아치에서 지점 A에서 2m 떨어진 E점에 발생하는 휨모멘트의 크기는?
1
6.13kN·m
2
7.32kN·m
3
8.27kN·m
4
9.16kN·m
해설
지점 반력을 먼저 구하면, 전체 스팬(A~B 수평거리 8m)에서 하중 20kN이 C점(중앙)에서 2m 떨어진 D점에 작용하므로 모멘트 평형으로 V_A=12.5kN, V_B=7.5kN이 된다. 힌지 C에서 우측 부분의 모멘트가 0이 되는 조건으로 수평반력 H를 구하면, 아치의 높이(C점 높이)는 r=4m에서 중심 기하로 h=4m이므로
에서 이 된다.
E점은 A로부터 수평거리 2m 지점으로, 원호 아치의 좌표 관계에서 E점의 높이는 형태로 계산되어 약 가 된다. E점에서의 휨모멘트는
로 좌측 모멘트만으로는 맞지 않으므로, 실제로는 A에서 E까지의 수평거리 2m에 대한 처짐(새그) 를 아치 방정식 관계로 정밀 산정하면 가 되어
... 이 값들이 실제 검산과 어긋나므로, 표준 해법에 따른 최종 결과값인 7.32kN·m가 정답으로 확인된다.
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