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직사각형 단면(폭×높이=12cm×5cm)이고, 길이 1m인 외팔보가 있… | [건설기계설비기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 1회차
직사각형 단면(폭×높이=12cm×5cm)이고, 길이 1m인 외팔보가 있다. 이 보의 허용 굽힘응력이 500MPa이라면 높이와 폭의 치수를 서로 바꾸면 받을수 있는 하중의 크기는 어떻게 변화하는가?
1
1.2배 증가
2
2.4배 증가
3
1.2배 감소
4
변화없다.
해설

외팔보의 굽힘강도는 단면계수 Z=bh26Z=\dfrac{bh^2}{6}에 비례하므로, 폭과 높이를 바꾸면 받을 수 있는 하중도 단면계수의 비만큼 변한다.

원래 단면(폭 12cm×높이 5cm)의 단면계수는 Z1=12×526=50 cm3Z_1=\dfrac{12\times5^2}{6}=50\,\mathrm{cm^3}이고, 폭과 높이를 바꾼 단면(폭 5cm×높이 12cm)의 단면계수는 Z2=5×1226=120 cm3Z_2=\dfrac{5\times12^2}{6}=120\,\mathrm{cm^3}이다.

따라서 허용 하중의 비는 Z2Z1=12050=2.4\dfrac{Z_2}{Z_1}=\dfrac{120}{50}=2.4로, 받을 수 있는 하중이 2.4배로 증가한다.

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