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그림과 같이 외팔보의 중앙에 집중하중 P가 작용하는 경우 집중하중 P가… | [일반기계기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 1회차
그림과 같이 외팔보의 중앙에 집중하중 P가 작용하는 경우 집중하중 P가 작용하는 지점에서의 처짐은? (단, 보의 굽힘강성 El는 일정하고, L은 보의 전체 길이이다.)
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해설

집중하중이 작용하는 지점의 처짐은 δ=PL324EI\delta=\dfrac{PL^3}{24EI} 이다.

그림에서 하중은 고정단으로부터 L/2 되는 곳에 걸리고, 그 바깥쪽 L/2 구간에는 아무 하중이 없어 굽힘모멘트가 0이다. 따라서 하중점까지만 보면 길이 L/2인 외팔보의 자유단 하중 문제와 같다.

외팔보 자유단 집중하중 처짐 공식 δ=Pa33EI\delta=\dfrac{Pa^3}{3EI}a=L2a=\dfrac{L}{2} 를 대입하면
δ=P(L/2)33EI=PL324EI\delta=\dfrac{P\left(L/2\right)^3}{3EI}=\dfrac{PL^3}{24EI}

5PL348EI\dfrac{5PL^3}{48EI} 는 같은 하중 조건에서 보 끝(자유단)의 처짐이고 PL33EI\dfrac{PL^3}{3EI} 는 하중이 끝단에 걸릴 때의 값이므로, 어느 지점의 처짐을 묻는지 반드시 확인해야 한다.

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