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1[9급 지방직 고졸경채 기계설계] 18년 1회차
그림과 같은 양 측면 필릿 용접 이음에서 허용 전단응력을 0.4 N/mm2라 할 때, 최소 허용 용접길이 ll [mm]은? (단, 전단에 의한 영향만을 고려하고 인장력 P=560P = 560 N, f=5f = 5 mm, h=10h = 10 mm, cos 45° = 0.7로 계산한다)

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해설

최소 허용 용접길이는 200 mm이다.

필릿 용접의 전단 면적은 목두께 t = f cos 45° 에 용접길이를 곱한 값이고, 양 측면이므로 2배가 된다.
t=5×0.7=3.5 mmt = 5 \times 0.7 = 3.5\,\mathrm{mm}

τ=P2tl→l=5602×3.5×0.4=200 mm\tau = \dfrac{P}{2tl} \rightarrow l = \dfrac{560}{2 \times 3.5 \times 0.4} = 200\,\mathrm{mm}

  • 목두께 대신 다리길이 f를 그대로 쓰면 140 mm가 되어 보기와 맞지 않는다.
  • 용접부를 한쪽만 계산하면 400 mm로 두 배가 나온다.
  • 판 두께 h는 전단 응력 계산에 쓰이지 않는다.

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