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그림과 같은 외팔보의 C점에 100kN의 하중이 걸릴 때 B점의 처짐량… | [건설기계설비기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 17년 2회차
그림과 같은 외팔보의 C점에 100kN의 하중이 걸릴 때 B점의 처짐량은 약 몇 cm인가? (단, 이 보의 굽힘강성(EI)는 10kN·m2이다.)
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해설

B점의 처짐량은 0이다.

그림에서 벽에 고정된 보 AB의 길이는 30 cm이고, 100 kN은 B에서 20 cm 왼쪽으로 뻗은 브래킷 끝 C에 아래로 작용한다. 이 편심 하중을 B점으로 옮기면 하향 하중 100 kN과 우력 M=100×0.2=20 kN⋅mM=100\times0.2=20\,\mathrm{kN\cdot m}가 동시에 작용하는 것과 같고, 우력은 하중이 만드는 처짐과 반대 방향으로 보를 들어올린다.

굽힘강성 EI=10 kN⋅m2EI=10\,\mathrm{kN\cdot m^2}, L=0.3 mL=0.3\,\mathrm{m}이므로
하중에 의한 처짐 PL33EI=100×0.333×10=0.09 m\dfrac{PL^3}{3EI}=\dfrac{100\times0.3^3}{3\times10}=0.09\,\mathrm{m}(아래쪽)
우력에 의한 처짐 ML22EI=20×0.322×10=0.09 m\dfrac{ML^2}{2EI}=\dfrac{20\times0.3^2}{2\times10}=0.09\,\mathrm{m}(위쪽)

두 값의 크기가 같고 방향이 반대이므로 δB=0.09−0.09=0\delta_B=0.09-0.09=0이 된다. 편심 하중을 힘과 우력으로 분해하지 않고 하중점 처짐만 계산하면 이 상쇄를 놓치게 된다.

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