모두CBT

제조업 산업현장에서 중량물을 운반하기 위하여 작업장내에 설치되는 천장주행크레인의 거더 상세 페이지

제조업 산업현장에서 중량물을 운반하기 위하여 작업장내에 설치되는 천장주행크레인의 거더(Girder) 단면의 형상이 아래 그림과 같을 때, 단면 2차 모멘트(Ix, Iy)와 단면계수(Zx, Zy)의 값을 구하시오. (단, 단위는 Ix, Iy는 mm4, Zx, Zy 는 mm3이며 값은 소수점 셋째자리에서 반올림하여 둘째자리까지 구한다)

문제이미지
해설

정답

1. 사용할 공식

1) 기본 단면 2차 모멘트-사각형 : Ib = bh^3/12 (b=너비, h=높이)

2) 평행축 정리 : I = Ig + Ad^2 (I=구하려는 축에 대한 단면 2차 모멘트, Ig = 도심축에 대한 단면 2차 모멘트, A=해당 도형 면적, d=도심축과 기준축 사이 거리

3) 단면계수 = I/L/2


2. lx : x축에 대한 단면 2차 모멘트

1) 상하판

A = 560x9 = 5,040 mm^2

d = 1000/2-9/2 = 495.5 mm

Ib = 560x9^3/12 = 34,020 mm^4 (b=560, h=9)

평행축 정리 = 34,020+(5,040x495.5^2) = 1,237,523,154 mm^4

상하판 두짝이므로 2x1,237,523,154 = 2,475,046,308 mm^4

2) 옆판

h = 1000-2x9 = 982mm

Ib = 6x982^3/12 = 473,416,010 mm4

좌우판 두짝이므로 2x473,416,010 = 946,832,020 mm4

3) 전체

I = 2,475,046,308+946,832,020 = 3,421,878,328 mm4


3. ly : y축에 대한 단면 2차 모멘트

1) 상하판

Ib = 9x560^3/12 = 131,712,000 mm^4 (b=9, h=560)

상하판 두짝이므로 2x131,712,000 = 263,424,000 mm^4

2) 옆판

d = 500/2+6/2 = 253 mm

A = 6x(1000-2x9) = 5,892 mm^2

Ib = (1000-2x9)x6^3/12 = 17,676 mm^4 (b=(1000-2x9), h=6)

평행축 정리 = 17,676+(5,892x253^2) = 245,223,704 mm^4

상하판 두짝이므로 2x245,223,704 = 490,447,408 mm^4

3) 전체

I = 263,424,000+490,447,408 = 753,871,408 mm4


4. Zx : 단면계수

3,421,878,328/1000/2 = 6,843,756.66 mm^3 (I= 3,421,878,328, L=1000)


5. Zy : 단면계수

753,871,408/560/2 = 2,692,397.89 mm^3 (I= 753,871,408, L=560)


**기본단면 2차 모멘트, 평행축 정리, 단면계수 공식을 알면 풀수있음.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.