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그림과 같은 정삼각형 트러스의 B점에 수직으로, C점에 수평으로 하중이… | [건설기계설비기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 1회차
그림과 같은 정삼각형 트러스의 B점에 수직으로, C점에 수평으로 하중이 작용하고 있을 때, 부재 AB에 작용하는 하중은?
문제 이미지
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100√3N
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50N
해설

부재 AB에 작용하는 힘의 크기는 100/√3 N(약 57.7N, 압축)이다.

그림은 A가 힌지, C가 롤러인 정삼각형 트러스로 꼭짓점 B에 연직 아래로 100N, C에 수평으로 100N이 작용한다. 한 변 길이를 L이라 하고 A에 대한 모멘트를 잡으면 C의 수평하중은 A와 같은 높이에 있어 모멘트를 만들지 않으므로 RCy⋅L−100⋅L2=0R_{Cy} \cdot L - 100 \cdot \dfrac{L}{2} = 0에서 RCy=50 NR_{Cy} = 50\,\mathrm{N}, 연직 평형에서 RAy=50 NR_{Ay} = 50\,\mathrm{N}이다.

절점 A를 떼어내면 부재 AB만 연직 성분을 가지며 수평과 60°를 이루므로 RAy+FABsin⁡60∘=0R_{Ay} + F_{AB}\sin 60^\circ = 0, 즉 FAB=−50sin⁡60∘=−1003≈−57.7 NF_{AB} = -\dfrac{50}{\sin 60^\circ} = -\dfrac{100}{\sqrt{3}} \approx -57.7\,\mathrm{N}이다.

부호가 음수이므로 크기 100/√3 N의 압축이다. 100√3 N(≈173N)이나 50N은 절점 평형에서 sin60°로 나누는 과정을 빠뜨린 값이고, 100/3 N은 √3을 3으로 잘못 쓴 형태다.

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