2007년09월02일 87번

[조경시공구조학]
다음 그림은 기둥의 지지상태를 나타낸 것이다. 기둥의 재질과 단면의 크기가 동일하다고 가정할 때 좌굴하중이 큰 순서대로 나열된 것은?(A:일단자유 타단고정, B:양단힌지, C:일단힌지 타단고정, D:양단고정)

① A ＞ B ＞ C ＞ D
② D ＞ C ＞ B ＞ A
③ B ＞ C ＞ D ＞ A
④ C ＞ B ＞ D ＞ A

(정답률: 63%)

문제 해설

정답은 "D ＞ C ＞ B ＞ A"이다.

기둥의 좌굴하중은 기둥의 길이, 단면의 크기, 재질 등에 영향을 받는다. 이 문제에서는 단면의 크기와 재질이 동일하다고 가정하였으므로, 기둥의 길이에 따라 좌굴하중이 달라진다.

양단고정인 경우, 양쪽 끝에서 모멘트가 발생하므로 좌굴하중이 가장 크다. 따라서 D가 가장 큰 좌굴하중을 갖는다.

일단자유 타단고정인 경우, 일단에서는 모멘트가 발생하지 않으므로 좌굴하중이 가장 작다. 따라서 A가 가장 작은 좌굴하중을 갖는다.

양단힌지인 경우, 양쪽 끝에서 회전이 가능하므로 좌굴하중이 어느 정도 감소한다. 따라서 B가 D보다 작은 좌굴하중을 갖는다.

일단힌지 타단고정인 경우, 일단에서는 모멘트가 발생하지 않지만 타단에서는 모멘트가 발생하므로 좌굴하중이 일단자유 타단고정보다는 크다. 따라서 C가 B보다 큰 좌굴하중을 갖는다.

따라서 D ＞ C ＞ B ＞ A가 정답이다.

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