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균질한 탄성재료로 된 단면이 500 mm × 500 mm인 정사각형 기… | [9급 지방직 건축구조] 14년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 건축구조] 14년 1회차
균질한 탄성재료로 된 단면이 500 mm × 500 mm인 정사각형 기둥에 압축력 1,000 kN이 편심거리 20 mm에 작용할 때 최대압축응력의 크기는? (단, 처짐에 의한 추가적인 휨모멘트 및 좌굴은 무시한다)
1
4,960 kN/m2
2
4,000 kN/m2
3
3,040 kN/m2
4
960 kN/m2
해설

편심 압축을 받는 기둥의 최대압축응력은 축응력과 휨응력의 합으로 4,960 kN/m2kN/m^{2}이다.

축응력 PA=10000.5×0.5=4000 kN/m2\dfrac{P}{A}=\dfrac{1000}{0.5\times 0.5}=4000\,\mathrm{kN/m^2}

휨모멘트 M=Pe=1000×0.02=20 kN⋅mM=Pe=1000\times 0.02=20\,\mathrm{kN\cdot m}
단면계수 Z=bh26=0.5×0.526=0.02083 m3Z=\dfrac{bh^2}{6}=\dfrac{0.5\times 0.5^2}{6}=0.02083\,\mathrm{m^3}
휨응력 MZ=200.02083=960 kN/m2\dfrac{M}{Z}=\dfrac{20}{0.02083}=960\,\mathrm{kN/m^2}

σmax=4000+960=4960 kN/m2\sigma_{max}=4000+960=4960\,\mathrm{kN/m^2}

  • 4,000 kN/m2kN/m^{2}: 편심에 의한 휨응력을 빠뜨린 축응력만의 값이다.
  • 3,040 kN/m2kN/m^{2}: 축응력에서 휨응력을 뺀 최소압축응력이다.
  • 960 kN/m2kN/m^{2}: 휨응력 성분만의 값이다.

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