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그림과 같이 한변의 길이가 d인 정사각형의 단면의 Z-Z 축에 관한 단… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 2회차
그림과 같이 한변의 길이가 d인 정사각형의 단면의 Z-Z 축에 관한 단면계수는?
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해설

대각선을 축으로 하는 정사각형 단면의 단면계수는 √2·d³/12이다.

정사각형은 도심을 지나는 어느 방향의 축에 대해서도 단면 2차 모멘트가 같다. 따라서 대각선을 따라 잡은 Z-Z 축에 대해서도 I = d⁴/12 그대로다.

달라지는 것은 최외단까지의 거리다. 45°로 세워 놓았으므로 축에서 가장 먼 꼭짓점까지 거리는 대각선의 절반, 즉 e = √2·d/2 이다.
Z = I/e = (d⁴/12) ÷ (√2·d/2) = 2d³/(12√2) = √2·d³/12

참고로 변을 축과 나란히 놓았을 때의 d³/6보다 작아지는데, 이는 같은 단면이라도 45°로 세우면 휨에 불리하다는 뜻이다.

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