그림과 같이 두께가 20mm, 외경이 200mm인 원관을 고정벽으로부터… | [용접기사 필기] 12년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 12년 1회차

그림과 같이 두께가 20mm, 외경이 200mm인 원관을 고정벽으로부터 수평으로 돌출시켜 원관에 물을 충만시켜서 자유단으로 부터 불을 방출시킨다. 이 때 자유단의 처짐이 5mm라면 원관의 길이 ℓ는 약 몇 cm인가? (단, 원관 재료의 탄성계수 E=200GPa, 비중은 7.8dlrh anfdml alfehsms 1000kg/m³ 이다.)

해설

물이 찬 강관의 자중이 등분포하중으로 걸리는 외팔보이며, 원관의 길이는 약 430cm다.
강재  $0.01131\times7800\times9.81=865\,\mathrm{N/m}$ , 물  $0.02011\times1000\times9.81=197\,\mathrm{N/m}$ 로  $w=1062\,\mathrm{N/m}$ 이고,
 $I=\dfrac{\pi(0.2^4-0.16^4)}{64}=4.64\times10^{-5}\,\mathrm{m^4}$ 다.
자유단 처짐  $\delta=\dfrac{wL^4}{8EI}$ 에 넣으면
 $L^4=\dfrac{0.005\times8\times200\times10^{9}\times4.64\times10^{-5}}{1062}=349$ ,  $L=4.32\,\mathrm{m}$ 이므로 약 430cm다.

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