전단력과 굽힘모멘트 그림의 (p.237) pl p 0l 2 l...

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보의 전단력과 굽힘모멘트 예제 7.1 (p.237) 그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. [부호규약1] 0 2 L x 0 2 2 0 2 2 y P P F V V P P M x M M x 2 L x L 0 2 2 ( ) 0 2 2 2 2 y P P F P V V L P P PL M Px x M M x 2 L 2 L x + 2 P 2 P 4 PL +

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.1 (p.237)

그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. [부호규약1]

𝑥

02

Lx

𝑉

𝑀

0 2 2

0 2 2

y

P PF V V

P PM x M M x

𝑥

2

Lx L

𝑉

𝑀

0 2 2

( ) 0 2 2 2 2

y

P PF P V V

L P P PLM P x x M M x

2

L

2

Lx

+𝑉

2

P

2

P

4

PL

𝑀𝑏 +

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.1 (p.237)

그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. [부호규약2]

𝑥

02

Lx

𝑉

𝑀

0 2 2

0 2 2

y

P PF V V

P PM x M M x

𝑥

2

Lx L

𝑉

𝑀

0 2 2

( ) 0 2 2 2 2

y

P PF P V V

L P P PLM P x x M M x

2

L

2

Lx

+𝑉

2

P

2

P

4

PL

𝑀𝑏 +

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.2 (p.239)

그림의 단순보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라

+𝑉

0M

L

0

2

M

𝑥

2

Lx L

𝑉

𝑀

0 0

0 00 0

0 2

0

y

M MF V V

L

M MM x M M M x M

L L

2

L

2

Lx

𝑥

02

Lx

𝑉

𝑀

0 0

0 0

0

0

y

M MF V V

L L

M MM x M M x

L L

0

2

M

𝑀𝑏 +

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.3 (p.241)

그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라 R wL

w

+𝑉

2

wL

2

8

wL

2

wL

0 x L

𝑉

𝑀

2

0 2

( )2 2

0 2

( )2 2 2

y

wLF wx V

wL LV wx w x

wL xM x wx M

L

wL wx wxM x L x

wx

𝑥

𝑥/2

𝑀𝑏 +

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.4 (p.242)

그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라

w

R R

+𝑉

7

24wL

2

wL

𝑉 𝑥

02

Lx

2 2

2 2

7 70

24 24

7 7( ) 0 ( )

24 3 24 3

y

wx wxF wL V V wL

L L

wx x wx xM wLx M M wLx

L L

2wx

L

7

24wL

3

x 2 2

w wx

L L분포하중의기울기 =

𝑉

2 2

7 13( ) 0 ( )

24 4 2 24

7 1( ) ( ) ( ) 0

24 4 3 2 2 2

( 12 13 )24

y

wL LF wL w x V V w x L

wL L L LM wLx x w x x M

wM x Lx L

4

wL

7

24wL

2wx

L

1( )

2 2

Lx

1

24wL

11

24wL

25

48wL

2121

1152wL

𝑀

𝑀

𝑀𝑏 +

3

L

3

Lx

2

L

2

Lx

x

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.5 (p.244)

그림의 외팔보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라

6kNR 𝑉 𝑥

0 2x

13kN+ 0 13kN

(13kN) 8kN m 0 (13kN) 8kN m

yF V V

M x M M x

𝑀

2 4x

𝑀

𝑉 𝑥

2m

13kN+19kN+ 0 6kN

(13kN) (19kN)( 2m) 8kN m 0

(6kN) 30kN m

yF V V

M x x M

M x

4 6x

𝑀

𝑉

𝑥

2m

𝑥-4m

(3kN/m)( 4m)x

+𝑉

13 kN

6 kN

8 kN m

18 kN m

6 kN m

𝑀𝑏 +

1( 4m)

2x

2

13kN+19kN (3kN/m)( 4m)+ 0 6kN

( 4m)(13kN) (19kN)( 2m)+(3kN/m)( 4m) 8kN m 0

2

(1.5kN/m) +(18kN) 54kN m

yF x V V

xM x x x M

M x x

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보의 전단력과 굽힘모멘트

예제 7.6 (p.256)

보여진 단순지지보에 대한 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. 보의 전 구간에서 발생되는

최대 굽힘모멘트를 구하라.

+𝑉

𝑀𝑏 +

14kips

2kips

8kips

56kips-ft72kips-ft

1 1 1

1

( ) 14 kips 0 ft> 12 kips 4 ft 10 kips 12 ft

8 kips 21 ft>

q x x x x

x

0 0 0

0

( ) ( )

14 kips 0 ft> 12 kips 4 ft 10 kips 12 ft

8 kips 21 ft>

V x q x dx

x x x

x

1 1 1

1

( ) ( )

14 kips 0 ft> 12 kips 4 ft 10 kips 12 ft

+8 kips 21 ft>

bM x V x dx

x x x

x

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예제 7.7 (p.260)

그림의 단순지지보에 대해 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. 이 보의 전 구간에서 발생되는 최대 굽힘 모멘트를 구하라.

보의 전단력과 굽힘모멘트

6kNR

+𝑉

4kN

2kN2.667m

0 0

1

1

( ) 4 kN 0 m (1.5 kN/m 0 m 1.5 kN/m 4 m )

+2 kN 6 m

q x x x x

x

0 1 1

0

( ) ( )

4 kN 0 m (1.5 kN/m 0 m 1.5 kN/m 4 m )

2 kN 6 m

V x q x dx

x x x

x

1 2 2

1

( ) ( )

1.5 kN/m 1.5 kN/m 4 kN 0 m ( 0 m 4 m )

2 2

+2 kN 6 m

bM x V x dx

x x x

x

𝑀𝑏 +

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예제 7.8 (p.262)

그림의 단순지지보에 대한 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라. 보에서 발생하는 최대 양의

굽힘모멘트와 최대 음의 굽힘모멘트를 구하라.

보의 전단력과 굽힘모멘트

20kipsR 50kipsR

+𝑉

3 ft

30 kips

35 kips

15 kpis

35 kips

150 kip-ft

100 kip-ft

122.5 kip-ft

1 1

0 0

1

( ) 30 kips 0 ft> 65 kips 5 ft

(2 kips/ft 5 ft> 3 kips/ft 15 ft> )

35 kips 25 ft>

q x x x

x x

x

0 0

1 1

0

( ) ( )

30 kips 0 ft> 65 kips 5 ft

(2 kips/ft 5 ft> 3 kips/ft 15 ft> )

35 kips 25 ft>

V x q x dx

x x

x x

x

1

2 2

1

( ) ( )

30 kips 0 ft> 65 kips 5 ft 1

2 kips/ft 3 kips/ft ( 5 ft> 15 ft> )

2 2

+19 kips 25 ft>

bM x V x dx

x x

x x

x

𝑀𝑏 +

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예제 7.9 (p.265)

그림의 외팔보에 대한 전단력선도 및 굽힘모멘트선도를 구한다. 보에 작용하는 최대 굽힘모멘트를

구하라.

보의 전단력과 굽힘모멘트

+𝑉

130 kN

50 kN 50 kN2.167 m

120 kN m

260.83 kN m 240 kN m

190 kN m

50 kN m

180kNR

0

2 1

0

2 1

( ) 120 kN m 0 m 130 kN 0 m 60 kN/m 0 m

60 kN/m 3 m 140 kN m 4 m 50 kN 5 m

q x x x x

x x x

0 1

1

1 0

1

( ) ( )

120 kN m 0 m 130 kN 0 m 60 kN/m 0 m

60 kN/m 3 m 140 kN m 4 m 50 kN 5 m

V x q x dx

x x x

x x x

0 1 2

2 0 1

( ) ( )

60 kN/m 120 kN m 0 m 130 kN 0 m 0 m

2

60 kN/m 3 m 140 kN m 4 m 50 kN 5 m

2

bM x V x dx

x x x

x x x

𝑀𝑏 +

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예제 7.10 (p.277)

그림의 보에서 불연속함수를 이용하여 전단력 V(x)와 굽힘모멘트 M(x)을 구하라. 이 함수를 이용하여 보의 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 그려라. [부호규약1]

보의 전단력과 굽힘모멘트

1 2 1

0 0

1

( ) 73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

30 kN/m 6 m 30 kN/m 9 m 61.25 kN 12 m

q x x x x

x x x

0 0

1

1 1 0

( ) ( )

73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

+30 kN/m 6 m 30 kN/m 9 m 61.25 kN 12 m

V x q x dx

x x x

x x x

1 0 1

2 2 1

( ) ( )

73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

30 kN/m 30 kN/m 6 m 9 m 61.25 kN 12 m

2 2

bM x V x dx

x x x

x x x

+𝑉

73.75 kN 73.75 kN

28.75 kN

61.25 kN 61.25 kN

6.96 m

147.50 kN m

27.50 kN m

175.00 kN m

232.50 kN m246.28 kN m

183.75 kN m

90kNR

𝑀𝑏 +

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예제 7.10 (p.277)

그림의 보에서 불연속함수를 이용하여 전단력 V(x)와 굽힘모멘트 M(x)을 구하라. 이 함수를 이용하여 보의 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 그려라. [부호규약2]

보의 전단력과 굽힘모멘트

1 2 1

0 0 1

( ) 73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

30 kN/m 6 m 30 kN/m 9 m 61.25 kN 12 m

w x x x x

x x x

0 1 0

1 1 0

( ) ( )

73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

+30 kN/m 6 m 30 kN/m 9 m 61.25 kN 12 m

V x w x dx

x x x

x x x

1 0 1

2 2 1

( ) ( )

73.75 kN 0 m 120 kN m 2 m 45 kN 4 m

30 kN/m 30 kN/m 6 m 9 m 61.25 kN 12 m

2 2

bM x V x dx

x x x

x x x

+𝑉

73.75 kN

73.75 kN

28.75 kN

61.25 kN6.96 m

147.50 kN m

27.50 kN m

175.00 kN m

232.50 kN m246.28 kN m

183.75 kN m

90kNR

𝑀𝑏 +

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예제 7.11 (p.280)

불연속함수를 이용하여 보 A와 B사이에 작용하는 선형분포하중에 대한 하중밀도함수를 구하라.

보의 전단력과 굽힘모멘트

62.5kNR

1 1 050 kN/m 50 kN/m( ) 0 m 2.5 m 50 kN/m 2.5 m

2.5 m 2.5 mq x x x x

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예제 7.12 (p.281)

그림의 보에 대해 전단력 V(x)와 굽힘모멘트 M(x)를 유도하는데 불연속함수를 사용하라. 이 식을 사용하여 보의 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 작도하라.

보의 전단력과 굽힘모멘트

27kipsR 30kipsR

18kipsR

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+𝑉

27 kips

29 kips 29 kips

19 kips 19 kips

4.11 ft

108 kips-ft

66 kips-ft

131.39 kips-ft114 kips-ft

1

0 1 1

0 0

1 1

9 kips/ft 9 kips/ft( ) 9 kips/ft 0 ft> 0 ft 6 ft

6 ft 6 ft

56.0 kips 6 ft 5 kips/ft 12 ft> 5 kips/ft 18 ft>

6 kips/ft 6 kips/ft 12 ft 18 ft

6 ft 6 ft

q x x x x

x x x

x x

0

1 6 kips/ft 18 ft 19 kips 24 ft>x x

1 2 2

0 1 1

2

( ) ( )

9 kips/ft 9 kips/ft 9 kips/ft 0 ft> 0 ft 6 ft

2(6 ft) 2(6 ft)

56.0 kips 6 ft 5 kips/ft 12 ft> 5 kips/ft 18 ft>

6 kips/ft 12 ft

2(6 ft)

V x q x dx

x x x

x x x

x

2

1 0

6 kips/ft18 ft

2(6 ft)

+6 kips/ft 18 ft 19 kips 24 ft>

x

x x

2 3 3

1 2 2

( ) ( )

9 kips/ft 9 kips/ft 9 kips/ft 0 ft> 0 ft 6 ft

2 6(6 ft) 6(6 ft)

5 kips/ft 5 kips/ft 56.0 kips 6 ft 12 ft> 18 ft>

2 2

6 kips/ft 12

6(6 ft)

bM x V x dx

x x x

x x x

x

3 3

2 1

6 kips/ftft 18 ft

6(6 ft)

6 kips/ft 18 ft 19 kips 24 ft>

2

x

x x

𝑀𝑏 +