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그림과 같은 구조물의 C점에 20kN의 수평력이 작용할 때 S부재에 발… | [건축산업기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[건축산업기사 필기] 19년 3회차
그림과 같은 구조물의 C점에 20kN의 수평력이 작용할 때 S부재에 발생하는 응력의 값은?
문제 이미지
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10 kN
2
10√2 kN
3
20 kN
4
20√2 kN
해설

S부재에는 202 kN20\sqrt{2}\,\mathrm{kN}(인장)의 응력이 발생한다.

그림은 가로 2m·높이 2m의 사각 틀로, 하단 A는 핀 지점, B는 이동(롤러) 지점, 상단 C·D는 힌지 절점이며 S는 A와 D를 잇는 45° 경사재다. C점에 오른쪽 방향 수평력 20kN이 작용한다.

절점 C: 연직 방향 외력이 없으므로 기둥 CA의 부재력은 0이고, 수평력 20kN은 보 CD를 통해 압축력 20kN으로 D에 전달된다.
절점 D: 수평 성분을 가진 부재는 경사재 S뿐이므로 FScos⁡45∘=20F_S\cos45^\circ=20
FS=20cos⁡45∘=202 kNF_S=\dfrac{20}{\cos45^\circ}=20\sqrt{2}\,\mathrm{kN}

검산: ΣMA=0\Sigma M_A=0에서 RB=20×22=20 kNR_B=\dfrac{20\times2}{2}=20\,\mathrm{kN}(상향)이며, 이는 S의 연직 성분 202×sin⁡45∘=20 kN20\sqrt{2}\times\sin45^\circ=20\,\mathrm{kN}이 기둥 DB를 거쳐 B로 전달되는 값과 같다.

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