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1[9급 지방직 응용역학개론] 19년 1회차
그림과 같이 두 개의 재료로 이루어진 합성 단면이 있다. 단면 하단으로부터 중립축까지의 거리 C[mm]는? (단, 각각 재료의 탄성계수는 E1=0.8×105MPa, E2=3.2×105MPa이다)
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해설

중립축 거리 C는 50 mm이다.

탄성계수비 n=E2E1=4n=\dfrac{E_2}{E_1}=4로 하부 재료를 폭 80×4=320 mm80\times 4=320\ \mathrm{mm}로 환산단면한다.
A1=80×100=8000 mm2 (y=100),A2=320×50=16000 mm2 (y=25)A_1=80\times 100=8000\ \mathrm{mm^2}\ (y=100),\quad A_2=320\times 50=16000\ \mathrm{mm^2}\ (y=25)

하단 기준 도심을 구한다.
C=8000×100+16000×2524000=50 mmC=\dfrac{8000\times 100+16000\times 25}{24000}=50\ \mathrm{mm}

  • 60, 70, 80 mm는 환산단면의 도심 계산 결과 50 mm와 다르다.
  • 강성이 큰 하부 재료가 4배 폭으로 환산되므로 중립축은 하부 재료 윗면(50 mm)까지 내려온다.

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