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양단이 고정된 균일 단면봉의 중간단면 C에 축하중 P를 작용시킬 때 A… | [건설기계설비기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 3회차
양단이 고정된 균일 단면봉의 중간단면 C에 축하중 P를 작용시킬 때 A, B에서 반력은?
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해설

양단 고정봉의 반력은 하중점에서 먼 쪽 구간의 길이에 비례하므로 R=Pba+bR=\dfrac{Pb}{a+b}, S=Paa+bS=\dfrac{Pa}{a+b}이다.

그림은 왼쪽 벽(A)과 오른쪽 벽(B)에 양단이 고정된 균일 단면봉이고, A에서 aa만큼 떨어진 C점에 축하중 PP가 B쪽(오른쪽)으로 작용하며 C~B 구간 길이는 bb이다. 벽에서 나오는 반력은 A쪽이 RR, B쪽이 SS로 표시돼 있다.

힘의 평형식은 R+S=PR+S=P 하나뿐이라 부정정이므로 변형 적합조건을 함께 쓴다. AC 구간은 인장, CB 구간은 압축이고 봉 전체 길이는 변할 수 없으므로 RaAE=SbAE\dfrac{Ra}{AE}=\dfrac{Sb}{AE}, 즉 Ra=SbRa=Sb이다.

두 식을 연립하면 S=Paa+bS=\dfrac{Pa}{a+b}, R=Pba+bR=\dfrac{Pb}{a+b}를 얻는다. 하중점에 가까운 쪽(길이가 짧은 쪽) 반력이 더 크다는 점을 기억하면 헷갈리지 않는다.

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