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장주의 좌굴하충(P cr )을 구하는 아래 식에서 η값이 가장 큰 지점… | [콘크리트기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[콘크리트기사 필기] 21년 1회차

장주의 좌굴하충(P cr )을 구하는 아래 식에서 η값이 가장 큰 지점의 조건은?

Pcr=nπ2EIℓ2P_{cr} = \dfrac{n\pi^2 EI}{\ell^2}

1
양단 고정인 장주
2
양단 힌지인 장주
3
1단 고정, 타단 자유인 장주
4
1단 고정, 타단 힌지인 장주
해설

좌굴하중 식의 계수는 지점 구속이 강할수록 커지므로, 값이 가장 큰 것은 양단 고정인 장주이다.

식 Pcr=nπ2EIℓ2P_{cr} = \dfrac{n\pi^2 EI}{\ell^2}에서 계수는 유효좌굴길이 kℓk\ell과 n=1/k2n = 1/k^2의 관계를 가진다. 양단이 고정되면 부재 양끝의 회전이 막혀 좌굴 파형이 짧아지고, 그만큼 버틸 수 있는 하중이 커진다.

  • 양단 고정 — k=0.5k = 0.5, 계수 4로 가장 크다.
  • 1단 고정·타단 힌지 — k≈0.7k \approx 0.7, 계수 약 2.
  • 양단 힌지 — k=1k = 1, 계수 1(기본형).
  • 1단 고정·타단 자유 — k=2k = 2, 계수 1/4로 가장 작다.

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