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1[건설기계설비기사 필기] 20년 2회차
다음과 같이 스팬(span) 중앙에 힌지(hinge)를 가진 보의 최대 굽힘모멘트는 얼마인가?
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해설

이 보의 최대 굽힘모멘트는 오른쪽 고정단에서 나타나며 크기는 qL24\dfrac{qL^2}{4}이다.

그림은 왼쪽 끝이 단순지지(수직반력만 생김), 스팬 중앙에 힌지, 오른쪽 끝이 고정단이고 전 길이 LL(좌·우 각 L/2L/2)에 등분포하중 qq가 작용하는 겔버보다. 힌지는 모멘트를 전달하지 못하므로 왼쪽 L/2L/2 구간을 단순보처럼 먼저 푼다.

힌지점에 대한 모멘트 평형: RA⋅L2=qL2⋅L4R_A \cdot \dfrac{L}{2} = q\dfrac{L}{2}\cdot\dfrac{L}{4} → RA=qL4R_A = \dfrac{qL}{4}
따라서 힌지가 오른쪽 구간에 전달하는 수직력은 V=qL2−qL4=qL4V = q\dfrac{L}{2} - \dfrac{qL}{4} = \dfrac{qL}{4}이다.

오른쪽 L/2L/2는 자유단에 qL/4qL/4를 받는 외팔보이므로 M=q(L/2)22+qL4⋅L2=qL28+qL28=qL24M = \dfrac{q(L/2)^2}{2} + \dfrac{qL}{4}\cdot\dfrac{L}{2} = \dfrac{qL^2}{8} + \dfrac{qL^2}{8} = \dfrac{qL^2}{4}이고, 왼쪽 구간의 최대 정모멘트 qL2/32qL^2/32보다 크므로 이 값이 전체 최대가 된다.

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