그림과 같이 반지름이 5cm인 원형 단면을 갖는 ㄱ자 프레임의 A점 단… | [건설기계설비기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

A점 단면의 수직응력은 약 89.1 MPa이다.
그림에서 100 kN은 수평 부재의 중심축에서 0.1 m 아래를 지나 벽 쪽으로 작용한다. 따라서 A점 단면에는 축방향 압축력 $P=100\,\mathrm{kN}$과 편심에 의한 굽힘모멘트 $M=100\times0.1=10\,\mathrm{kN\cdot m}$가 함께 걸린다.
반지름 5 cm(지름 0.1 m) 원형 단면이므로
$A=\dfrac{\pi d^2}{4}=7.854\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$
$Z=\dfrac{\pi d^3}{32}=9.817\times10^{-5}\,\mathrm{m^3}$
굽힘응력에서 압축 축응력을 빼면
$\sigma=\dfrac{M}{Z}-\dfrac{P}{A}=101.9-12.7\approx89.1\,\mathrm{MPa}$
축력만 보면 12.7 MPa, 굽힘만 보면 101.9 MPa이므로 두 성분을 반드시 중첩해야 한다.