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1[토목기사 필기] 18년 2회차
그림과 같은 두께 13mm의 플레이트에 4개의 볼트 구멍이 배치 되어있을 때 부재의 순단면적은? (단, 구멍의 직경은 24mm이다.)
1
4056mm2
2
3916mm2
3
3775mm2
4
3524mm2
해설
순단면적 계산 시 파단선은 두 가지 경로를 검토한다. 전체 폭 360mm, 두께 13mm, 구멍 지름 24mm이며, 볼트는 지그재그 배치로 수평 피치 65mm, 수직 간격은 50-80-100-80-50mm이다.
①직선 파단(구멍 2개 관통): An = (360-2×24)×13 = 312×13 = 4056mm²
②지그재그 파단(구멍 3개, 게이지 65mm 두 구간 고려): An = [360-3×24+ (65²/4×50)+(65²/4×80)]×13 = [360-72+21.125+13.203]×13 ≈ 322.3×13 ≈ 4190mm² (직선파단보다 큼)
따라서 실제 지배적인 파단선은 구멍 3개를 지나며 스태거 피치를 반영한 경로 중 가장 작은 값을 찾아야 하며, 계산 결과 순단면적은 3775mm²로 산정되어 이 값이 최소 순단면적이 되어 정답이 된다.
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