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1단 자유·타단 고정이고 길이 2.5m인 H\text{-}100 \ti… | 건축기사 실기 · 2021년 2회차 기출문제 상세 페이지

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1단 자유·타단 고정이고 길이 2.5m인 H-100×100×6×8H\text{-}100 \times 100 \times 6 \times 8 기둥이 압축력을 받을 때 탄성좌굴하중(kN)을 구하시오. (단, Ix=383×104I_x = 383 \times 10^4 mm⁴, Iy=134×104I_y = 134 \times 10^4 mm⁴, E=210,000E = 210{,}000 MPa)

해설

· 1단 자유·타단 고정이므로 유효좌굴길이계수 K=2K = 2, 약축 IyI_y 적용
Pcr=π2EIy(KL)2=π2×210,000×134×104(2×2,500)2P_{cr} = \dfrac{\pi^2 E I_y}{(KL)^2} = \dfrac{\pi^2 \times 210{,}000 \times 134 \times 10^4}{(2 \times 2{,}500)^2}
=111,092= 111{,}092 N ≈111.09\approx 111.09 kN


[해설]

탄성좌굴하중은 오일러 공식으로 구하며, 1단 자유·타단 고정 기둥은 유효좌굴길이계수 K = 2를 쓴다.

기둥은 단면2차모멘트가 작은 약축으로 먼저 휘므로 Ix가 아닌 Iy = 134×104 mm4를 대입한다.

Pcr = π2EIy ÷ (KL)2
= π2 × 210,000 × 134×104 ÷ (2 × 2,500)2
= 111,092 N ≈ 111.09 kN

혼동 주의: K값은 양단 힌지 1.0, 양단 고정 0.5, 1단 고정·타단 힌지 0.7, 1단 자유·타단 고정 2.0이다.

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