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1[토목기사 필기] 15년 1회차
단면이 10cm × 20cm인 장주가 있다. 그 길이가 3m일 때 이 기둥의 좌굴하중은? (단, 기둥의 E=2×105 kgf/cm2, 지지상태는 양단 힌지이다.)
1
36.6 tf
2
53.2 tf
3
73.1 tf
4
109.8 tf
해설

10cm×20cm 단면의 장주는 약축(단면2차모멘트가 작은 축)을 기준으로 좌굴하며, 이때 좌굴하중은 약 36.6tf이다.

약축의 단면2차모멘트는 I=20×10312=1666.7 cm4I=\dfrac{20\times10^3}{12}=1666.7\,\mathrm{cm^4}이고, 양단힌지이므로 유효길이는 실제 길이와 같은 L=300 cmL=300\,\mathrm{cm}이다.

오일러 좌굴하중 Pcr=π2EIL2=π2×(2×105)×1666.73002≈36,550 kgf≈36.6 tfP_{cr}=\dfrac{\pi^2 EI}{L^2}=\dfrac{\pi^2 \times (2\times10^5)\times1666.7}{300^2}\approx 36{,}550\,\mathrm{kgf}\approx 36.6\,\mathrm{tf}로 계산된다.

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