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1[토목기사 필기] 17년 3회차
그림과 같이 강선과 동선으로 조립되어 있는 구조물에 200㎏의 하중이 작용하면 강선에 발생하는힘은? (단 강선과 동선의 단면적은 같고, 강선의 탄성계수는 2.0×106㎏/cm2, 동선의 탄성계수는 1.0×106㎏/cm2임)
1
66.7㎏
2
133.3㎏
3
166.7㎏
4
233.3㎏
해설
두 선의 길이·단면적이 같고 아래 강봉을 강체로 보아 수평을 유지하므로 늘어난 양도 같고, 하중은 탄성계수 비로 나뉘어 강선이 받는 힘은 133.3㎏이다.
변형량이 같다는 조건 δ = Pℓ/(AE)에서 ℓ과 A가 같으므로
P강/E강 = P동/E동 → P강 : P동 = E강 : E동 = 2.0×106 : 1.0×106 = 2 : 1두 힘의 합이 200㎏이므로
P강 = 200 × 2/(2+1) = 133.3㎏, P동 = 200 × 1/3 = 66.7㎏즉 강성이 큰 재료가 하중을 더 많이 분담하며, 66.7㎏은 동선이 받는 힘이다.
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