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1[토목기사 필기] 19년 2회차
아래 그림과 같은 불규칙한 단면의 A-A축에대한 단면 2차 모멘트는 35×106mm4 이다. 단면의 총 면적이 1.2×104mm2 이라면, B-B축에 대한 단면 2차모멘트는? (단, D-D축은 단면의 도심을 통과한다.)
문제 이미지
1
17×106mm4
2
15.8×106mm4
3
17×105mm4
4
15.8×105mm4
해설

B-B축에 대한 단면2차모멘트는 17×106 mm4이다.

그림에서 도심축 D-D는 A-A축보다 40mm 위에 있고, B-B축은 그 D-D축보다 다시 10mm 위에 있다. 평행축 정리는 반드시 도심축을 기준으로만 성립하므로, 주어진 IA-A에서 먼저 도심축 값을 되돌린 뒤 다시 B-B축으로 옮겨야 한다.

도심축: ID-D=IA-A−A⋅402=35×106−1.2×104×1600=15.8×106 mm4I_{D\text{-}D}=I_{A\text{-}A}-A\cdot 40^2=35\times10^6-1.2\times10^4\times1600=15.8\times10^6\ \mathrm{mm^4}
B-B축: IB-B=ID-D+A⋅102=15.8×106+1.2×104×100=17×106 mm4I_{B\text{-}B}=I_{D\text{-}D}+A\cdot 10^2=15.8\times10^6+1.2\times10^4\times100=17\times10^6\ \mathrm{mm^4}

A-A축 값에 곧바로 Ad²를 더하거나 빼면 틀리며, 도심축을 경유해 한 번 빼고 한 번 더하는 두 단계가 이 문제의 핵심이다.

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