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길이가 8m이고 단면이 3cm×4cm인 직사각형 단면을 가진 양단 고정… | [토목기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 2회차
길이가 8m이고 단면이 3cm×4cm인 직사각형 단면을 가진 양단 고정인 장주의 중심축에 하중이 작용할 때 좌굴응력은 약 얼마인가? (단, E=2×106kg/cm2이다.)
1
74.7kg/cm2
2
92.5kg/cm2
3
143.2kg/cm2
4
195.1kg/cm2
해설

양단 고정 기둥의 좌굴응력은 약 92.5kg/cm²이다.

단면 3cm×4cm에서 좌굴을 지배하는 최소 단면 2차모멘트는 Imin=4×3312=9 cm4I_{min} = \dfrac{4 \times 3^3}{12} = 9\,\mathrm{cm^4}이고, 단면적은 A=12 cm2A=12\,\mathrm{cm^2}이다.

양단 고정이므로 유효좌굴길이는 KL=0.5×800=400 cmKL = 0.5 \times 800 = 400\,\mathrm{cm}이며, 좌굴하중은 Pcr=π2EI(KL)2=π2×2×106×94002≈1110 kgP_{cr} = \dfrac{\pi^2 EI}{(KL)^2} = \dfrac{\pi^2 \times 2\times10^6 \times 9}{400^2} \approx 1110\,\mathrm{kg}이다.

따라서 좌굴응력은 σcr=PcrA=111012≈92.5 kg/cm2\sigma_{cr} = \dfrac{P_{cr}}{A} = \dfrac{1110}{12} \approx 92.5\,\mathrm{kg/cm^2}이다.

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