제조·이공계 전공 · 중급
단순지지보와 외팔보에 같은 크기의 하중이 걸렸을 때 최대 처짐과 최대 굽힘모멘트가 어떻게 달라지는지 설명해 주세요.
힌트 · 지지 조건에 따른 처짐 공식의 계수 차이와 최대 모멘트 발생 위치를 언급하고, 처짐이 길이의 3승에 비례한다는 점을 짚어 주세요.
외팔보단순지지보경계조건최대처짐EI
모범답안
같은 하중이라도 지지 조건에 따라 처짐과 모멘트가 크게 달라집니다. 집중하중 P가 걸릴 때 외팔보는 자유단 처짐이 PL³/3EI, 고정단에서 최대모멘트 PL이 발생합니다. 단순지지보에 중앙 집중하중이 걸리면 처짐은 PL³/48EI, 최대모멘트는 PL/4로 중앙에서 생깁니다. 즉 같은 길이와 하중이면 외팔보 처짐이 단순지지보의 16배로 훨씬 불리합니다. 공통적으로 처짐은 길이의 3승에 비례하고 EI에 반비례하므로, 스팬을 줄이거나 단면2차모멘트를 키우는 것이 처짐 저감에 가장 효과적입니다.
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