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1[토목기사 필기] 19년 1회차
아래 그림과 같은 기둥에서 좌굴하중의 비 (a) : (b) : (c) : (d)는? (단, EI와 기둥의 길이(ℓ)는 모두 같다.)
문제 이미지
1
1 : 2 : 3 : 4
2
1 : 4 : 8 : 12
3
14\dfrac{1}{4} : 2 : 4 : 8
4
1 : 4 : 8 : 16
해설

그림은 왼쪽부터 고정–자유, 양단 힌지, 고정–힌지, 양단 고정이므로 좌굴하중의 비는 1 : 4 : 8 : 16이다.

오일러 좌굴하중은 Pcr=nπ2EIℓ2P_{cr}=\dfrac{n\pi^{2}EI}{\ell^{2}} 이고, 지지조건에 따른 강도계수 n은 고정–자유 14\tfrac14, 양단 힌지 1, 고정–힌지 2, 양단 고정 4이다.

(a)는 위쪽이 하중만 받는 자유단이고 아래가 고정, (b)는 위·아래 모두 삼각형 힌지, (c)는 위가 힌지이고 아래가 고정, (d)는 위·아래 모두 고정으로 그려져 있다.

14:1:2:4\tfrac14:1:2:4 의 각 항에 4를 곱하면 1 : 4 : 8 : 16이다. EI와 길이 ℓ이 모두 같으므로 비는 오직 n의 비로만 결정된다.

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