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그림과 같은 외팔보에서 허용굽힘응력은 50kN/cm2이라 할 때, 최대… | [건설기계설비기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 17년 2회차
그림과 같은 외팔보에서 허용굽힘응력은 50kN/cm2이라 할 때, 최대 하중 P는 약 몇 kN인가? (단, 보의 단면은 10cm×10cm이다.)
문제 이미지
1
110.5
2
100.0
3
95.6
4
83.3
해설

최대 하중은 약 83.3 kN이다.

그림의 외팔보는 길이 100 cm, 단면 10 cm×10 cm이고 자유단에 P가 작용하므로 최대 굽힘모멘트는 고정단에서 M=P×100 cmM=P\times100\,\mathrm{cm}로 생긴다.

직사각 단면의 단면계수는
Z=bh26=10×1026=166.7 cm3Z=\dfrac{bh^2}{6}=\dfrac{10\times10^2}{6}=166.7\,\mathrm{cm^3}
허용 조건 σ=MZ≤50 kN/cm2\sigma=\dfrac{M}{Z}\le50\,\mathrm{kN/cm^2}에서 M=50×166.7=8333 kN⋅cmM=50\times166.7=8333\,\mathrm{kN\cdot cm}

따라서 P=8333100≈83.3 kNP=\dfrac{8333}{100}\approx83.3\,\mathrm{kN}이다. 단위를 cm로 통일한 채 계산해야 하며, 단면계수 자리에 단면 2차 모멘트 bh312\dfrac{bh^3}{12}를 넣으면 전혀 다른 값이 나온다.

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