5급 공채 2차

2024년 5급 공채 기술 2차 구조역학(필수)

문제 5개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

그림과 같이 질량 m인 물체가 보와 스프링에 의해 지지되고 있는 단자유도 시스템에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, 보의 강성은 EI로 일정하며, 힌지와 롤러에 의해 지지되어 있다. 탄성 스프링의 스프링계수는 k, 단자유도 시스템의 자유도는 y 방향, 보와 스프링의 질량은 무시한다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 단자유도 시스템의 전체 강성에 대한 보의 휨강성 기여부분을 구하시오. (12점)
  2. (2) 단자유도 시스템의 고유주기를 구하시오. (8점)

제2문 (20점)

그림과 같이 B점에 내부 힌지가 있는 프레임에서 다음 물음에 답하시오. (단, A점은 고정단, E점은 이동단, C점은 강절점이며, 부재의 자중은 무시한다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 프레임의 전단력도(SFD)를 작성하시오. (10점)
  2. (2) 프레임의 휨모멘트도(BMD)를 작성하시오. (10점)

제3문 (20점)

그림과 같이 A점은 고정단이고, B점은 스프링상수 k인 선형탄성스프링으로 지지되는 보에 대하여, 다음 물음에 답하시오. (단, 보의 휨강성은 EI로 일정하며, 보의 자중은 무시한다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) B점에서의 반력 RB을 구하시오. (10점)
  2. (2) 스프링상수 k＝∞일 때 B점 반력 RB를 Q라고 할 때, 반력 RB가
    1
    2
    Q로 제한되는 경우의 최대 스프링상수 kmax를 구하시오. (10점)

제4문 (20점)

그림과 같이 균질한 재질을 가지는 합성단면의 강재 보가 x축에 \theta＝24.5° 각도로 휨모멘트 M＝5.0kNㆍm를 받을 때, 다음 물음에 답하시오.
(단, 합성단면의 도심은 O점이며, 주축 방향은 \theta_{{\mathrm{p}}}＝27.3°이고, 주축에 대한 관성모멘트는 \mathrm{I}_{\mathrm{x}}_{1}＝93.14×106mm4, \mathrm{I}_{{y_{{1}}}}＝152.7×106mm4이다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 중립축의 위치를 구하시오. (8점)
  2. (2) 최대 인장응력과 최대 압축응력을 구하시오. (12점)

제5문 (20점)

그림과 같이 C점에 내부 힌지를 가지는 보에서 다음 물음에 답하시오. (단, 보의 소성모멘트는 MP이다. 그리고 전 구간에 걸쳐 보의 휨강성은 EI로 동일하고, 부재의 자중은 무시한다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 보의 붕괴하중을 구하시오. (10점)
  2. (2) 붕괴하중 도달시 C점의 최대 처짐을 구하시오. (10점)