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1[9급 지방직 응용역학개론] 26년 1회차
그림과 같이 직경 d = 10 mm인 원형단면을 갖는 길이 L인 강재 축부재가 인장력 P를 받고 있을 때, 부재 축강성의 크기[N]는? (단, 강재의 탄성계수 E = 200 GPa이고, π=3\pi = 3으로 가정한다)

문제 이미지
1
5×1065 \times 10^{6}
2
10×10610 \times 10^{6}
3
15×10615 \times 10^{6}
4
20×10620 \times 10^{6}
해설

부재의 축강성 EA는 15×106 N\mathbf{15\times10^{6}}\ \mathrm{N}이다.

단면적: A=πd24=3×1024=75 mm2A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{3\times10^2}{4}=75\ \mathrm{mm^2}
탄성계수: E=200 GPa=2×105 N/mm2E=200\ \mathrm{GPa}=2\times10^{5}\ \mathrm{N/mm^2}

EA=2×105×75=1.5×107 NEA=2\times10^{5}\times75=1.5\times10^{7}\ \mathrm{N}로, 단위가 N인 것은 축강성을 EA로 정의했기 때문이다(길이로 나눈 강성 EA/L과 구분).

  • 5×1065\times10^{6}: 단면적을 25 mm² 수준으로 잘못 계산한 값이다.
  • 10×10610\times10^{6}: 단면적 산정 오류로 나온 값이다.
  • 20×10620\times10^{6}: 단면적을 d2=100 mm2d^2=100\ \mathrm{mm^2}로 잘못 잡은 값이다.

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