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1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
그림과 같이 트러스 구조물에서 B점에서 10kN의 수직 하중을 받으면 BC에 작용하는 힘은 몇 kN인가?
문제 이미지
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20
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17.32
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10
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8.66
해설

B점 절점 평형에서 BC 부재가 받는 힘은 20 kN(압축)이다.

그림에서 A와 C는 벽에 핀으로 지지되고 AB는 수평 부재이며(A에 직각 표시), CB는 벽(연직선)과 60°를 이루므로 수평과는 30°를 이룬다. B점에는 10 kN의 하중이 연직 아래로 작용한다.

B절점에서 연직 성분을 낼 수 있는 부재는 CB뿐이므로
FBC sin⁡30∘=10 kNF_{BC}\,\sin 30^\circ = 10\ \mathrm{kN}
FBC=100.5=20 kNF_{BC}=\dfrac{10}{0.5}=20\ \mathrm{kN}

보기에 함께 나오는 값들의 정체는 다음과 같다.

  • 17.32 — 수평 평형에서 나오는 FAB=FBCcos⁡30∘=20×0.866F_{AB}=F_{BC}\cos 30^\circ=20\times0.866으로, AB 부재의 힘이지 BC의 힘이 아니다
  • 10 — B점에 걸린 외력 자체로, 부재력으로 옮겨질 때 각도 보정이 빠진 값
  • 8.66 — 하중 10 kN에 cos⁡30∘\cos 30^\circ를 곱해 버린 값이다. 연직 성분을 만들려면 sin⁡30∘\sin 30^\circ로 나눠야 한다

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