그림과 같이 두께 t ＝10 mm인 두 강판을 겹치기 양면 이음으로 필릿 용접하려고 한다. 강판 양면에 작용하는 인장하중이 5,000 kgf, 용접부의 전단강도는 15 kgf/mm 2 일 때, 용접부의 최소 길이 l [mm]에 가장 가까운 값은? (단, 안전계수는 1.5이며, \sqrt{2}=1.4이다)

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그림과 같이 두께 t ＝10 mm인 두 강판을 겹치기 양면 이음으로 필… | [7급 국가직 기계설계] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 기계설계] 22년 1회차

그림과 같이 두께 t ＝10 mm인 두 강판을 겹치기 양면 이음으로 필릿 용접하려고 한다. 강판 양면에 작용하는 인장하중이 5,000 kgf, 용접부의 전단강도는 15 kgf/mm²일 때, 용접부의 최소 길이  $l$  [mm]에 가장 가까운 값은? (단, 안전계수는 1.5이며,  $\sqrt{2}=1.4$ 이다)

해설

용접부 최소 길이는 약 36 mm이다.
필릿 용접의 목두께는  $a=t\cos 45^\circ=\dfrac{10\sqrt{2}}{2}=7\ \mathrm{mm}$ 이고, 허용전단응력은  $\tau_a=\dfrac{15}{1.5}=10\ \mathrm{kgf/mm^2}$ 이다.
양면 이음이므로 전단면은 2개다.
 $P=\tau_a\cdot 2al \;\Rightarrow\; l=\dfrac{5000}{10\times 2\times 7}\approx 35.7\ \mathrm{mm}$ 
40·44·48 mm도 강도는 만족하지만 계산값 35.7 mm보다 길어 최소 길이가 아니다.
한쪽 용접선만 고려하면 약 71 mm로 두 배가 되어 어느 값과도 맞지 않는다.

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