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그림과 같은 직사각형 단면을 갖는 단순지지보에 3kN/m의 균일 분포하… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 2회차
그림과 같은 직사각형 단면을 갖는 단순지지보에 3kN/m의 균일 분포하중과 축방향으로 50kN의 인장력이 작용할 때 단면에 발생하는 최대 인장 응력은 약 몇 MPa인가?
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해설

굽힘응력과 축방향 인장응력을 더하면 최대 인장응력은 약 7.33 MPa가 된다.

단면은 폭 10 cm × 높이 15 cm이므로
A = 0.1 × 0.15 = 0.015 m², Z = bh²/6 = 0.1 × 0.15²/6 = 3.75 × 10⁻⁴ m³

경간 2 m에 3 kN/m가 꽉 차게 걸린 단순보의 최대 굽힘모멘트는 중앙에서
M = wL²/8 = 3 × 2²/8 = 1.5 kN·m → σb = 1,500 ÷ (3.75 × 10⁻⁴) = 4 MPa

축방향 인장응력은 σt = 50,000 ÷ 0.015 = 3.33 MPa이며 단면 전체에 균일하게 작용한다. 중앙 단면 하면은 굽힘으로도 인장이므로 두 값을 더한다.
∴ σmax = 4 + 3.33 = 7.33 MPa

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