9급 지방직 공무원 응용역학개론(2018. 5. 19.) 시험일자 : 2018년 5월 19일
1. 그림과 같이 단단한 암반 위에 삼각형 콘크리트 중력식 옹벽을 설치하고 토사 뒤채움을 하였을 때, 옹벽이 전도되지 않을 최소 길이 B[m]는? (단, 뒤채움 토사로 인한 토압의 합력은 24kN/m이며, 콘크리트의 단위중량은 24kN/m3이다)
- ① 0.8
- ② 1.0
- ③ 1.2
- ④ 1.4
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2. 그림과 같이 평면응력상태에 있는 한 점에서 임의로 설정한 x, y축 방향 응력이 각각 σx=450MPa, σy=-150MPa이다. 이때 주평면(principal plane)에서의 최대주응력은 σ1=550MPa이고, x축에서 각도 θ만큼 회전한 축 xθ방향 응력이 σxθ=120MPa이었다면, 최소주응력 σ2[MPa] 및 y축에서 각도 θ만큼 회전한 축 yθ방향 응력 σyθ[MPa]는? (순서대로 σ2, σyθ)
- ① -150, 180
- ② 250, 90
- ③ -250, 180
- ④ 150, -90
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3. 그림과 같이 캔틸레버 보에 하중 P와 Q가 작용하였을 때, 캔틸레버 보 끝단 A점의 처짐이 0이 되기 위한 P와 Q의 관계는? (단, 보의 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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4. 그림 (a)와 같은 양단이 힌지로 지지된 기둥의 좌굴하중이 10kN이라면, 그림 (b)와 같은 양단이 고정된 기둥의 좌굴하중[kN]은? (단, 두 기둥의 길이, 단면의 크기 및 사용 재료는 동일하다)
- ① 10
- ② 20
- ③ 30
- ④ 40
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5. 그림과 같이 동일한 높이 을 갖는 3개의 기둥 위에 강판(rigid plate)을 대고 압축력 P를 가하고 있다. 좌ㆍ우측 기둥 (가), (다)의 축강성은 E1, A1으로 동일하고, 가운데 기둥 (나)의 축강성은 E2, A2일 때, 기둥 (가)와 기둥 (나)에 가해지는 압축력 P1과 P2는? (단, 이고, 강판 및 기둥의 자중은 무시한다) (순서대로 P1, P2)
- ①
- ②
- ③ rP, (2r-1)P
- ④ r(r+1)P, (r+1)P
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6. 그림과 같이 양단이 고정된 부재에서 두 재료의 열팽창계수의 관계가 αA=2αB, 탄성계수의 관계가 2EA=EB일 때, 온도 변화에 의한 두 재료의 축방향 변형률의 관계는? (단, εA와 εB는 각각 A 부재와 B 부재의 축방향 변형률이며, 부재의 자중은 무시한다)
- ① 2εA=-εB
- ② εA=-2εB
- ③ 2εA=εB
- ④ εA=2εB
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7. 그림 (a)와 같이 막대구조물에 P＝2,500N의 축방향력이 작용하였을 때, 막대구조물 끝단 A점의 축방향 변위[mm]는? (단, 막대구조물 재료의 응력－변형률 관계는 그림 (b)와 같고, 막대구조물의 단면적은 10mm2이다)
- ① 3
- ② 4
- ③ 5
- ④ 6
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8. 그림과 같은 하중을 받는 라멘구조에서 C점의 모멘트가 0이 되기 위한 집중하중 P[kN]는? (단, 라멘구조의 자중은 무시한다)
- ① 2
- ② 4
- ③ 6
- ④ 8
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9. 그림과 같이 양단이 고정된 부재에 하중 P가 C점에 작용할 때, 부재의 변형에너지는? (단, 부재의 축강성은 EA이고, 부재의 자중은 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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10. 그림과 같이 두 스프링에 매달린 강성이 매우 큰 봉(bar) AB의 중간 지점에 하중 100N을 작용시켰더니 봉이 수평이 되었다. 이때 스프링의 강성 k2[N/m]는? (단, k1, k2는 스프링의 강성이며, 봉과 스프링의 자중은 무시한다)
- ① 350
- ② 300
- ③ 250
- ④ 200
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11. 그림과 같은 직사각형 단면을 갖는 단주에 하중 P＝10,000kN이 상단중심으로부터 1.0m 편심된 A점에 작용하였을 때, 단주의 하단에 발생하는 최대응력(σmax)과 최소응력(σmin)의 응력차(σmax－σmin)[MPa]는? (단, 단주의 자중은 무시한다)
- ① 1.25
- ② 2.0
- ③ 2.5
- ④ 4.0
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12. 그림과 같이 평면응력을 받고 있는 평면요소에 대하여 주응력이 발생되는 주각[°]은? (단, 주각은 xz축에 대하여 반시계방향으로 회전한 각도이다)
- ① 15.0
- ② 22.5
- ③ 30.0
- ④ 45.0
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13. 그림과 같이 집중하중, 모멘트하중 및 등분포하중을 받는 보에서 벽체에 고정된 지점 A에서의 수직반력이 0이 되기 위한 a의 최소 길이[m]는? (단, 자중은 무시한다)
- ① 2
- ② 3
- ③ 4
- ④ 5
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14. 그림 (a)와 같이 30° 각도로 설치된 레이커로 지지된 옹벽을 그림 (b)와 같이 모사하였다. 옹벽에 작용하는 토압의 합력이 그림 (b)와 같이 하부의 지지점 A로부터 1m 높이에 F＝100kN일 때, 레이커 BC에 작용하는 압축력[kN]은? (단, 옹벽 및 레이커의 자중은 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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15. 그림과 같이 정사각형의 변단면을 갖는 캔틸레버 보의 중앙 지점 단면 C에서의 최대 휨응력은? (단, 캔틸레버 보의 자중은 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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16. 그림과 같이 한 변의 길이가 100mm인 탄성체가 강체블록(rigid block)에 의해 방향 및 바닥면 x방향으로의 변형이 구속되어 있다. 탄성체 상부에 그림과 같은 등분포하중 w＝0.1N/mm2이 작용할 때 포아송 효과를 고려한 y방향으로의 변형률은? (단, 탄성체와 강체사이는 밀착되어 있고 마찰은 작용하지 않는 것으로 가정한다. 탄성체의 포아송비 및 탄성계수는 각각 μ＝0.4, E＝103N/mm2이다)
- ① -8.4×10-4
- ② -8.4×10-5
- ③ -7.6×10-4
- ④ -7.6×10-5
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17. 그림과 같이 각 부재의 길이가 4m, 단면적이 0.1m2인 트러스 구조물에 작용할 수 있는 하중 P[kN]의 최댓값은? (단, 부재의 좌굴강도는 6kN, 항복강도는 100kN/m2이다)
- ① 6√3
- ② 8√3
- ③ 10√3
- ④ 12√3
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18. 그림과 같이 동일한 길이의 캔틸레버 보 (a), (b), (c)에 각각 그림과 같은 분포하중이 작용하였을 때, 캔틸레버 보 (a), (b), (c)의 고정단에 작용하는 휨모멘트 크기의 비율은? (단, 캔틸레버 보의 자중은 무시한다)
- ① 1:2:3
- ② 2:3:4
- ③ 4:3:2
- ④ 3:2:1
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19. 그림과 같이 각각 (a)와 (b)의 단면을 가진 두 부재가 서로 다른 순수 휨모멘트, Ma와 Mb를 받는다. 각각의 단면에서 최대 휨응력의 크기가 같을 때, 각 부재에 작용하는 휨모멘트의 비(Ma:Mb)는?
- ① Ma:Mb:＝4:3
- ② Ma:Mb:＝8:7
- ③ Ma:Mb:＝16:15
- ④ Ma:Mb:＝24:23
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20. 그림과 같이 B점에 내부힌지가 있는 게르버 보에서 C점의 전단력의 영향선 형태로 가장 적합한 것은?
- ① ①
- ② ②
- ③ ③
- ④ ④
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