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보의 자중을 무시할 때 그림과 같이 자유단 C에 집중하중 2P가 작용할… | [건설기계설비기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 2회차
보의 자중을 무시할 때 그림과 같이 자유단 C에 집중하중 2P가 작용할 때 B점에서 처짐 곡선의 기울기각은? (단, 세로탄성계수 E, 단면 2차모멘트를 I라고 한다.)
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해설

B점에서 처짐 곡선의 기울기각은 θB=5Pl29EI\theta_B = \dfrac{5Pl^2}{9EI}이다.

그림은 A에서 고정된 외팔보로 A~B가 l/3l/3, B~자유단 C가 2l/32l/3이며 C에 2P가 아래로 작용한다. 자유단에 하중 W가 걸린 외팔보에서 고정단으로부터 거리 x인 점의 기울기는 θ(x)=WEI(lx−x22)\theta(x) = \dfrac{W}{EI}\left(lx - \dfrac{x^2}{2}\right)이다.

W=2P,  x=l3W = 2P,\; x = \dfrac{l}{3}을 대입하면
θB=2PEI(l23−l218)=2PEI⋅5l218\theta_B = \dfrac{2P}{EI}\left(\dfrac{l^2}{3} - \dfrac{l^2}{18}\right) = \dfrac{2P}{EI}\cdot\dfrac{5l^2}{18}
θB=5Pl29EI\theta_B = \dfrac{5Pl^2}{9EI}

하중이 P가 아니라 2P라는 점을 놓치면 5Pl218EI\dfrac{5Pl^2}{18EI}가 나오므로, 하중 크기와 대입 위치 x = l/3을 함께 챙겨야 한다.

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