5급 공채 2차

2026년 5급 공채 기술 2차 응용역학

문제 4개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

그림과 같이 수직 하중(Q \,)은 강체 플레이트(Rigid Plate)를 통해 3개의 봉으로 전달되며, 가장자리 두 개의 봉은 강체 플레이트와 접촉하고 있다. 중간 봉은 강체 플레이트와 틈(s)이 존재한다. (단, 두 가장자리 봉의 높이는 l, 단면적은 A, 탄성계수는 E \,, 중간 봉의 높이는 l_{0}, 단면적은 A_{0}, 탄성계수는 E_{0}이고, 모든 봉의 변형은 탄성 영역 이내이다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 수직 하중을 서서히 증가시켜, 강체 플레이트와 중간 봉이 접촉할 때의 하중(Q_{1})을 구하시오. (5점)
  2. (2) 강체 플레이트의 수직 변위(\delta)가 초기 틈의 2배(2s)가 될 때의 하중(Q_{2})을 구하시오. (5점)
  3. (3) 하중(Q \,)을 서서히 증가시킬 때, 모든 봉에 저장된 총 변형 에너지 U \,와 변위(\delta)의 구간별 관계식을 구하고, 개략적인 그래프를 그리시오. (단, 변위가 s일 때 변형 에너지(U_{1}), 변위가 2s일 때 변형 에너지(U_{2})가 명시되어야 한다) (10점)

제2문 (30점)

그림과 같은 단순보에 축하중 P \,와 수직하중 Q \,가 작용하는 보－기둥(Beam-Column) 부재의 구간 0≤x≤\frac{{L}}{{2}}에 대하여 답하시오. (단, 휨강성 EI \,는 일정하고, K^{{2}}＝\frac{{P}}{{EI}}, u＝\frac{{KL}}{{2}}로 가정한다) (총 30점)
[그림]
  1. (1) 부재 처짐곡선 y를 P, Q, K, L, x의 항으로 나타내시오. (15점)
  2. (2) 부재에 발생하는 최대처짐을 y_{{o}}와 u의 항으로 나타내시오. (단, y_{{o}}는 P＝0일 때, 최대처짐이다) (8점)
  3. (3) 부재에 발생하는 최대모멘트를 M_{{o}}와 u의 항으로 나타내시오. (단, M_{{o}}는 P＝0일 때, 최대모멘트이다) (7점)

제3문 (20점)

그림 (가)와 같은 게르버보 구조물에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, L＝30m이다) (총 20점)
[그림]
  1. (1) 지점 A의 수직반력(R_{{A}}) 및 C \,점의 휨모멘트(M_{{C}} \,)에 대한 영향선을 그리고, 영향선도의 최댓값을 표시하시오. (5점)
  2. (2) 등분포 이동활하중 w_{{L}}＝2kN/m가 작용할 경우, A점의 최대수직반력과 C \,점의 절대최대모멘트를 구하시오. (5점)
  3. (3) 그림 (나)와 같은 이동하중이 작용할 경우, A점의 최대수직반력과 C \,점의 절대최대모멘트를 구하시오. (단, P＝6kN이다) (10점)

제4문 (30점)

한변의 길이가 a인 정사각형 단면을 가진 높이 H \,인 기둥이 있다. 그림 (가)와 같이 기둥의 끝단에 횡방향 하중 P \,가 작용하고 있다. 이 하중은 0에서부터 동적영향이 없도록 천천히 증가한다. 이 기둥의 재료는 그림 (나)와 같이 탄성－완전소성재료로 항복응력은 \sigma_{y}이다. 다음의 물음에 답하시오. (총 30점)
[그림]
  1. (1) 단면의 어느 한 점이 항복응력에 도달하는 순간의 단면모멘트를 항복모멘트 M_{y}라 한다. M_{y}를 a와 \sigma_{y}로 표현하시오. (5점)
  2. (2) 하중이 계속 증가하여 중립축의 바로 옆의 응력이 항복응력에 도달하는 이상적인 순간의 단면모멘트를 소성모멘트 M_{p}라 한다. M_{p}를 a와 \sigma_{y}로 표현하시오. (7점)
  3. (3) 고정단 지지점 위치의 기둥 단면이 소성모멘트 M_{p}에 도달하였을 때, 단면모멘트가 M_{{y}}인 단면까지의 높이 h를 H \,로 표현하시오. (8점)
  4. (4) 단면모멘트가 \frac{{23}}{{18}} M_{{y}}일 때, 해당 단면의 탄성 영역 면적을 a로 나타내시오. (10점)
    끝