2011 지방직 7급 응용역학 문제 정답

 

응용역학정답(2021-04-03 / 309.8KB / 319회)

 

 응용역학 B 책형 1 쪽 응용역학 ※ 문 1 ～ 20 에서 자중 및 전단변형은 무시한다. 문 1. 다음과 같은 비대칭 3힌지 아치에서 힌지 C에 집중하중 P＝100 kN과 모멘트 M＝200 kN․m이 작용할 때, 지점 A의 수직반력 RV[kN]는? RH A 10 m 5 m RV 5 m B 2 m P ＝ 100 kN M ＝ 200 kN․m C ① 60.8 ② 70.9 ③ 82.5 ④ 85.0 문 2. 다음은 집중하중 P와 등분포하중 w를 받는 내민보의 단면력도를 나타낸 것이다. 전단력도(SFD)와 휨모멘트도(BMD)가 다음과 같을 때, 등분포하중 w, 지점 A의 수직반력 VA, 지점 B로부터 모멘트가 0인 곳까지의 거리 a는 각각 얼마인가? (단, BMD에서 최대 휨모멘트는 Mmax ＝ 3.125 kN․m이고, 최소 휨모멘트는 Mmin ＝ －10 kN․m이다) P A B w 1 m 1 m 3 m 10 7 5 SFD － ＋ － ＋ －  Mmax Mmin BMD w[kN/m] VA[kN] a[m] ① 3 10 2.4 ② 3 17 2.5 ③ 4 17 2.4 ④ 4 17 2.5 문 3. 다음과 같은 단순보에서 최대휨모멘트가 발생하는 위치 x[m]는? (단, x는 지점 A로부터 거리이다) 2 kN/m 4 kN/m A B 3 m x ① －2 ＋  ② －3 ＋  ③ －2 ＋  ④ －3 ＋  문 4. 다음과 같은 단면의 주축에 대한 단면2차모멘트의 합(Imax＋Imin)[cm4]은? (단, b ＝ 6 cm, h ＝ 8 cm, t ＝ 2 cm이다) t b t h ① 200 ② 240 ③ 276 ④ 340 문 5. 다음과 같은 단순보에서 우측과 같은 차량하중이 이동할 때 발생할 수 있는 최대 휨모멘트[kN․m]는? 10 m 2 m 4 m 20 kN 10 kN 50 kN ① 88 ② 128 ③ 142 ④ 164 문 6. 다음과 같은 항복응력 σy ＝ 300 MPa인 금속 파이프가 축방향 압축력 P ＝ 1,500 kN을 받고 있다. 안전계수가 2이고, 파이프 두께(t)가 외경(outer diameter, d)의 6분의 1일 때, 허용되는 부재의 최소외경(minimum diameter) dmin[mm]은? d t   d ①   ②   ③   ④   응용역학 B 책형 2 쪽 문 7. 다음과 같이 양단이 고정된 부재의 BC구간에 발생하는 횡방향 변형률은? (단, 단면적 A＝100 mm2 , 종탄성계수 E ＝2 × 105 MPa, 포아송비  ＝ 0.3이며, 하중은 단면도심에 작용한다) 3 m 4 m 3 m 2 kN 6 kN B C A D ① 1.8 × 10－5 ② 1.8 × 10－6 ③ 6.0 × 10－5 ④ 6.0 × 10－6 문 8. 다음과 같이 재질은 다르지만, 단면이 같은 2개의 캔틸레버보에서 자유단의 처짐을 같게하는 하중 비 P P 의 값은? (단, 그림 a와 b의 탄성계수는 각각 E1과 E2이며, 3 E1 ＝ E2이다) E1, I  L  L E2, I P1 P2 (a) (b) ① 1.125 ② 1.250 ③ 1.375 ④ 1.5 문 9. 다음과 같은 두 재료의 열팽창계수는 B ＝2A ＝5 ×10－6/℃, 탄성 계수는 2 EB ＝ EA ＝ 200 GPa이다. 온도가 100℃ 상승했을 때, A재료의 압축응력[MPa]은? L L A B ① 10 ② 20 ③ 50 ④ 100 문 10. 다음과 같이 강체 보가 지점 A와 B에서 스프링으로 지지되어 있다. 지점 A의 스프링 상수는 kA＝300 kN/m이며, M＝200 kN․m, P ＝ 800 kN, 등분포하중 w＝ 40 kN/m일 때, 강체 보가 수평을 유지하기 위한 지점 B의 스프링 상수 kB[kN/m]는? (단, 스프링은 보에 하중이 작용하지 않을 때 수평이 되도록 제작되었다) 2 m A B P w 2 m 1 m 1 m M kA kB ① 300 ② 600 ③ 2,000 ④ 3,000 문 11. 다음과 같이 지점 A, B 사이에 w＝ 20 kN/m의 등분포하중을 받는 2경간 연속보가 있다. 추가로 지점 C가 5 cm 침하하였을 때, 지점 B의 휨모멘트[kN․m]는? (단, EI ＝80,000 kN․m 2으로 일정 하다) 10 m ∆ ＝ 5 cm 10 m w A B C ① －125 ② －145 ③ －165 ④ －185 문 12. 다음과 같은 구조물에서 지점 A의 반력모멘트[kN․m]는? (단, 부재 CE는 강체이다) 10 m 5 m 10 m 5 m A B C E D P ＝ 50 kN MD ＝ 100 kN․m ① －10 ② －20 ③ －50 ④ －150 문 13. 다음과 같이 길이 L과 양단 단면의 직경이 D 및 2 D이고, 탄성 계수가 E인 원형 강봉에 인장력 P가 작용할 때, 강봉의 신장량 △L은? P D 2 D L ①  ED  PL ② ED  PL ③  ED  PL ④ ED  PL 문 14. 다음과 같은 보에서 A점의 수직 처짐량은? (단, EI는 일정하다) 2 kN A I 3 I 2 m 4 m ① EI  ② EI  ③ EI  ④ EI  응용역학 B 책형 3 쪽 문 15. 다음과 같은 캔틸레버보에서 좌우 비대칭(부재의 좌측은 직선이고 우측은 2차 곡선)인 분포하중이 작용하고 있다. 2차 포물선 형태의 분포하중은 지점 A로부터  L 만큼 떨어진 곳에서 wo이며, 기울기가 0이다. 이때 지점 A의 반력모멘트는? A  L  L x wo 2차 곡선 ①    woL 2 ②    woL 2 ③    woL 2 ④    woL 2 문 16. 다음과 같은 구조물에서 지점 C의 반력이 작용하중 P의 3배일 때, 거리 비   는? P A B C D   L L ① 3 ② 4 ③ 6 ④ 9 문 17. 다음과 같이 18 kN의 축하중을 받는 12 m길이의 직사각형단면 기둥(양단 고정)을 설계하고자 한다. 약축 및 강축 모두 휨좌굴이 가능하다고 가정할 때, 좌굴하지 않기 위한 단면 최소치수 [mm]는? (단, 부재의 탄성계수 E ＝ 2 × 105 MPa이다) 18 kN 18 kN 12 m A A 3  < A － A 단면 > ①   ②   ③   ④   문 18. 다음과 같은 보에서 지점 A의 반력모멘트는? (단, EI는 일정하다) A B C w 2 L L ①    wL 2 ②    wL 2 ③    wL 2 ④    wL 2 문 19. 다음과 같이 1차 부정정보에 등분포하중 가 작용하는 경우, 부재의 변형에너지(strain energy)는? (단, EI는 일정하다)  L ① EI  L  ② EI  L  ③ EI  L  ④ EI  L  문 20. 다음과 같이 높이가 200 mm, 단면이 100 mm× 100 mm인 정사각형 콘크리트 기둥속에 단면이 10 mm × 10 mm인 정사각형 강봉을 4개 넣어 보강하였을 때, 허용되는 압축하중 P[kN]는? (단, 콘크리트의 허용응력 σca＝ 12 MPa, 콘크리트의 탄성계수 Ec ＝ 0.4 × 105 MPa, 강봉의 허용응력 σsa＝120MPa, 강봉의 탄성계수는 Es＝2 ×105 MPa 이며, 단면은 도심에 대해 2축 대칭이고, P는 단면 도심에 작용한다) 200 mm P 강봉 100 mm 10 mm 10 mm 100 mm 100 mm < 기둥단면 > ① 123.6 ② 134.4 ③ 139.2 ④ 163.2