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1[토목기사 필기] 19년 2회차
어떤 보 단면의 전단응력도를 그렸더니 아래의 그림과 같았다. 이 단면에 가해진 전단력의 크기는? (단, 최대전단응력(τmax)은 6kg/cm2 이다.)
문제 이미지
1
4200 kg
2
4800 kg
3
5400 kg
4
6000 kg
해설

이 단면에 가해진 전단력은 4800kg이다.

그림의 단면은 폭 30cm, 높이 40cm인 직사각형이고 전단응력도가 중립축에서 최대가 되는 포물선으로 그려져 있다. 직사각형 단면에서는 τmax=32⋅SA\tau_{max}=\dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{S}{A}가 성립한다.

단면적이 A=30×40=1200 cm2A=30\times40=1200\ \mathrm{cm^2}이므로
S=23τmaxA=23×6×1200=4800 kgS=\dfrac{2}{3}\tau_{max}A=\dfrac{2}{3}\times6\times1200=4800\ \mathrm{kg}

평균전단응력 S/A로만 계산하면 7200kg이 되어 버린다. 직사각형 단면의 최대전단응력은 평균의 1.5배라는 관계를 반드시 반영해야 한다.

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