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1[토목기사 필기] 15년 1회차
그림과 같이 길이 L인 부재에서 전체 길이의 변화량 ΔL은? (단, 보는 균일하며 단면적 A와 탄성계수 E는 일정)
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해설

구간별 축력이 달라 전체 길이변화는 ΔL = 2.5PL ÷ EA가 된다.

그림에서 왼쪽 벽이 고정단이고, 고정단에서 L/4 지점에 2P, 자유단에 2P가 모두 오른쪽으로 걸려 있다. 고정단 쪽 L/4 구간은 두 하중을 함께 지탱하므로 축력이 4P, 나머지 3L/4 구간은 자유단 하중만 받으므로 축력이 2P다.

ΔL = 4P(L/4)÷EA + 2P(3L/4)÷EA = PL÷EA + 1.5PL÷EA = 2.5PL÷EA

축력을 구간별로 나누지 않고 2P나 4P 하나로 전체 길이에 적용하면 2PL÷EA·3PL÷EA·3.5PL÷EA 같은 값이 나오므로, 하중 작용점을 경계로 축력도를 끊는 것이 핵심이다.

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