문제 #6793

Question

길이가 같으나 지지조건이 다른 2개의 장주가 있다. 그림 (a)의 장주가 40kN에 견딜 수 있다면 그림 (b)의 장주가 견딜 수 있는 하중은? (단, 재질 및 단면은 동일하며 EI는 일정하다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 이 문제는 장주의 좌굴(buckling) 현상과 관련된 문제입니다. 장주의 좌굴 하중은 지지 조건에 따라 크게 달라지는데, 그림 (a)는 양단 힌지 지지이고 그림 (b)는 양단 고정 지지입니다. 양단 고정 지지는 양단 힌지 지지보다 훨씬 더 큰 좌굴 하중에 견딜 수 있습니다. **핵심 개념:** * **좌굴:** 압축력을 받는 긴 기둥이 갑자기 휘어지는 현상 * **유효 좌굴 길이 (Effective buckling length):** 지지 조건에 따라 달라지는 좌굴이 발생하는 유효 길이. 양단 힌지 지지의 유효 좌굴 길이는 실제 길이와 같지만, 양단 고정 지지의 유효 좌굴 길이는 실제 길이의 절반입니다. * **오일러 좌굴 공식:** 좌굴 하중은 유효 좌굴 길이의 제곱에 반비례합니다. 그림 (b)의 장주는 그림 (a)보다 유효 좌굴 길이가 절반이므로, 좌굴 하중은 2의 제곱인 4배가 됩니다. 따라서 40kN의 4배인 160kN이 아니라, 유효 좌굴 길이가 절반이

문제 1