2015년03월08일 54번

[건축구조]
그림과 같은 캔틸레버보의 자유단에 휨모멘트 5kN·m와 집중하중 P가 작용할 때 자유단의 처짐각이 0이 되기 위한 P를 구하면?

① 1kN
② 3kN
③ 5kN
④ 7kN

(정답률: 28%)

문제 해설

자유단의 처짐각이 0이 되기 위해서는 힘의 균형과 모멘트의 균형이 만족되어야 합니다. 즉, P가 작용하는 위치와 크기에 따라서 자유단의 처짐각이 결정됩니다.

먼저, 힘의 균형을 생각해보면 P와 상반된 방향으로 크기가 5kN·m인 휨모멘트가 작용하고 있으므로 P도 5kN의 크기를 가져야 합니다. 따라서 보기에서 1kN이 정답이 됩니다.

만약 P가 5kN보다 작은 크기를 가진다면, 힘의 균형이 맞지 않게 되어 자유단이 회전하게 되고 처짐각이 0이 되지 않습니다. 반대로 P가 5kN보다 큰 크기를 가진다면, 힘의 균형은 맞지만 모멘트의 균형이 맞지 않게 되어 자유단이 회전하게 되고 처짐각이 0이 되지 않습니다. 따라서 P가 1kN일 때 자유단의 처짐각이 0이 되도록 힘의 크기와 위치를 조절해야 합니다.

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