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1[토목기사 필기] 21년 3회차
단면이 100mm × 200mm인 장주의 길이가 3m일 때 이 기둥의 좌굴하중은? (단, 기둥의 E=2.0×104MPa, 지지상태는 일단 고정, 타단 자유이다.)
1
45.8kN
2
91.4kN
3
182.8kN
4
365.6kN
해설

이 기둥은 약축(단면 2차 모멘트가 작은 축)을 기준으로 좌굴하며, 좌굴하중은 약 91.4kN이다.

약축의 단면 2차 모멘트는 I=200×100312≈1.667×107 mm4I=\dfrac{200\times100^3}{12}\approx1.667\times10^{7}\,\mathrm{mm^4}이다.

일단고정·타단자유 기둥의 좌굴하중은 Pcr=nπ2EIL2P_{cr}=\dfrac{n\pi^2EI}{L^2}이고 n=14n=\dfrac14이므로,
Pcr=0.25×π2×(2.0×104)×(1.667×107)30002≈91.4×103 N=91.4 kNP_{cr}=\dfrac{0.25\times\pi^2\times(2.0\times10^4)\times(1.667\times10^7)}{3000^2}\approx91.4\times10^3\,\mathrm N=91.4\,\mathrm{kN}이다.

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