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1[건축산업기사 필기] 16년 1회차
그림과 같이 E점에 4kN의 집중하중이 45° 경사지게 작용했을 때 AD부재의 축 방향력은? (단, + : 인장, ― : 압축)
문제 이미지
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-√2kN
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√2kN
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-2√2kN
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2√2kN
해설

AD부재의 축방향력은 +2 kN+\sqrt{2}\,\mathrm{kN}(인장)이다.

그림 조건: 기둥 AD(높이 6m)의 하단 A는 이동지점(연직반력), 보 위 B는 D에서 2m인 이동지점(연직반력), E는 B에서 4m 오른쪽이다. E에서 3m 아래 C는 수직면 이동지점(수평반력)이며, E점에 4kN이 45° 경사로 왼쪽 아래를 향해 작용한다.

하중 분해: Px=Py=4cos⁡45∘=22 kNP_x=P_y=4\cos45^\circ=2\sqrt{2}\,\mathrm{kN}
∑Fx=0: HC=22 kN\sum F_x=0:\ H_C=2\sqrt{2}\,\mathrm{kN}(오른쪽)
B점 모멘트(반시계 +): A 반력의 팔 2m, 하중 연직성분의 팔 4m, C 수평반력의 팔은 수직거리 3m
−VA×2−22×4+22×3=0-V_A\times2-2\sqrt{2}\times4+2\sqrt{2}\times3=0
VA=−2 kNV_A=-\sqrt{2}\,\mathrm{kN}(아래 방향)

A점 반력이 아래로 √2kN이므로 기둥 AD는 잡아당겨지는 인장재가 되어 축방향력은 +2 kN+\sqrt{2}\,\mathrm{kN}이다.

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