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길이 3m의 직사각형 단면 b × h = 5cm × 10cm을 가진 외… | [일반기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 2회차
길이 3m의 직사각형 단면 b × h = 5cm × 10cm을 가진 외팔보에 w의 균일분포하중이 작용하여 최대굽힘응력 500 N/cm2이 발생할 때, 최대전단응력은 약 몇 N/cm2 인가?
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20.2
2
16.5
3
8.3
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5.4
해설

이 외팔보의 최대전단응력은 약 8.3 N/cm²이다.

단면계수는 Z=bh26=5×102683.3 cm3Z=\dfrac{bh^2}{6}=\dfrac{5\times10^2}{6}\approx83.3\ \mathrm{cm^3}이므로 최대굽힘모멘트는 Mmax=σmaxZ=500×83.341670 NcmM_{max}=\sigma_{max}Z=500\times83.3\approx41670\ \mathrm{N\cdot cm}이다.

외팔보에 등분포하중이 작용할 때 Mmax=wL22M_{max}=\dfrac{wL^2}{2}이므로 w0.926 N/cmw\approx0.926\ \mathrm{N/cm}이고, 최대전단력은 Vmax=wL277.8 NV_{max}=wL\approx277.8\ \mathrm{N}이다.

직사각형 단면의 최대전단응력은 τmax=3Vmax2A=3×277.82×508.3 N/cm2\tau_{max}=\dfrac{3V_{max}}{2A}=\dfrac{3\times277.8}{2\times50}\approx8.3\ \mathrm{N/cm^2}로 구해진다.

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