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아래 그림과 같은 봉에 작용하는 힘들에 의한 봉 전체의 수직처짐의 크기… | [토목기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 2회차
아래 그림과 같은 봉에 작용하는 힘들에 의한 봉 전체의 수직처짐의 크기는?
문제 이미지
1
PLA1E1\dfrac{PL}{A_1 E_1}
2
2PL3A1E1\dfrac{2PL}{3A_1 E_1}
3
4PL3A1E1\dfrac{4PL}{3A_1 E_1}
4
3PL2A1E1\dfrac{3PL}{2A_1 E_1}
해설

세 구간의 축방향 변형량을 합하면 봉 전체의 수직처짐은 PL/A1E1이다.

그림에서 위에서부터 길이 L의 3A1E1, 2A1E1, A1E1 구간이 이어지고, 하중은 첫 단차에 5P(↓), 둘째 단차에 3P(↑), 자유단에 P(↓)로 작용한다. 각 구간의 축력은 그 아래쪽 하중을 모두 더해 구한다.

  • 하단 A1E1 구간: P (인장)
  • 중간 2A1E1 구간: P − 3P = −2P (압축)
  • 상단 3A1E1 구간: P − 3P + 5P = 3P (인장)

δ = Σ NL/AE = 3PL/3A1E1 − 2PL/2A1E1 + PL/A1E1 = PL/A1E1 − PL/A1E1 + PL/A1E1 = PL/A1E1이 되어, 위 두 구간의 변형이 서로 상쇄되고 하단 구간의 신장량만 남는다.

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