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양단이 힌지로 지지되어 있고 길이가 1m인 기둥이 있다. 단면이 30m… | [건설기계설비기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 18년 1회차
양단이 힌지로 지지되어 있고 길이가 1m인 기둥이 있다. 단면이 30mm × 30mm인 정사각형이라면 임계하중은 약 몇 kN인가? (단, 탄성계수는 210GPa이고, Euler의 공식을 적용한다.)
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해설

오일러의 좌굴하중 공식은 Pcr=nπ2EIL2P_{cr} = \dfrac{n\pi^2 EI}{L^2}이며, 양단 힌지 지지에서는 유효길이계수 n=1이 적용된다.

정사각형 단면의 단면 2차모멘트는 I=b412=(0.03 m)412≈6.75×10−8 m4I = \dfrac{b^4}{12} = \dfrac{(0.03\,\mathrm{m})^4}{12} \approx 6.75\times10^{-8}\,\mathrm{m^4}이다.

값을 대입하면 Pcr=π2×210×109×6.75×10−812≈139.9 kNP_{cr} = \dfrac{\pi^2 \times 210\times10^9 \times 6.75\times10^{-8}}{1^2} \approx 139.9\,\mathrm{kN}으로, 임계하중은 약 140kN이다.

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