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전체 길이가 L이고, 일단 지지 및 차단 고정보에서 삼각형 분포 하중이… | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
전체 길이가 L이고, 일단 지지 및 차단 고정보에서 삼각형 분포 하중이 작용할 때, 지지점 A에서의 반력은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)
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해설

A는 롤러 지지, B는 고정단이고 하중이 A에서 0, B에서 ω0\omega_0로 커지는 삼각형 분포이므로 RA=ω0L10R_A=\dfrac{\omega_0 L}{10}이다.

1차 부정정이므로 A의 지지를 풀어 B가 고정된 외팔보로 보고 중첩한다.
고정단에서 최대인 삼각형 분포하중에 의한 자유단 처짐: δ1=ω0L430EI\delta_1=\dfrac{\omega_0 L^4}{30EI}
자유단에 작용하는 집중하중 RAR_A에 의한 처짐: δ2=RAL33EI\delta_2=\dfrac{R_A L^3}{3EI}

A점은 지지되어 처짐이 0이어야 하므로 RAL33EI=ω0L430EI\dfrac{R_A L^3}{3EI}=\dfrac{\omega_0 L^4}{30EI},
정리하면 RA=3ω0L30=ω0L10R_A=\dfrac{3\omega_0 L}{30}=\dfrac{\omega_0 L}{10}이다.

전체 합력은 ω0L2\dfrac{\omega_0 L}{2}이므로 A는 그 중 1/5만 받고 나머지 2ω0L5\dfrac{2\omega_0 L}{5}는 고정단 B가 부담한다. 나머지 보기가 틀린 이유는 다음과 같다.

  • ω0L2\dfrac{\omega_0 L}{2} — 삼각형 하중의 합력 전체이지 A의 반력이 아니다
  • ω0L3\dfrac{\omega_0 L}{3} — 양단을 단순지지로 보았을 때 하중이 큰 B쪽 반력 값이며, 그때 A쪽은 ω0L6\dfrac{\omega_0 L}{6}이다
  • ω0L5\dfrac{\omega_0 L}{5} — 고정단의 회전 구속을 반영하지 않고 어림한 값

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