2018년 7급 국가직 응용역학 2번

2018년 7급 국가직 응용역학 2번

1. 개요 

위의 문제를 다음과 같은 2개 방식으로 풀어보겠습니다

① 평형방정식

② 가상변위의 법칙

난이도는 下 문제이지만 2가지의 측면으로 문제를 바라보는 것이 의미 있어 포스팅을 올립니다.

 

2. 평형방정식

구조물을 다음과 같이 나눠서 볼수 있습니다.

2018년 응용역학 7급 2번 국가직

구조물 ABC의 모멘트 평형을 통해 A와 B의 반력은 w/2라는 점은 금방 나옵니다.

보 DG에서 모멘트 평형을 구해 D 지점의 반력을 산정 후 EF의 전단력이 0이 되려면, 산정된 값이 w/2와 동일해야 합니다.

따라서 , 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

3. 가상변위의 법칙

변형도를 그리는데 익숙해지면 kinematic 관계는 정정구조물에 대해서 매우 금방 산정할 수 있습니다.

가상변위는 EF 구간 중앙에 shear release를 하여 주었습니다.

이때 각 외부일이 한 일의 총 합은 0이 되어야 합니다.

따라서 아래와 같이 표현할 수 있습니다. 

4. 마무리 하며

간단한 문제도 다른 관점으로 입체적으로 접근 하면 도움이 됩니다.

또한 평상시 kinematic 관계에 대해 연습이 되어 있으면 소성문제, 강체 좌굴 문제 등에 대해서도 큰 자신감을 얻을 수 있습니다. 

따라서 정정구조물의 반력산정과 같은 난이도 下의 문제 더라도 가상변위의 법칙으로 한번 더 생각해 보는 습관을 갖게 되면 매우 유용 합니다.