철근 콘크리트에 이용되는 길이 300mm이고 직경이 20mm인 강봉에 인장력을 가한 결과 2.34×10 - 1 mm가 신장되었다면 이 때 강봉에 가해진 인장력은 얼미인가? (단, 강봉의 탄성계수=2.0×105N/mm 2 )

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1[콘크리트산업기사 필기] 16년 1회차

철근 콘크리트에 이용되는 길이 300mm이고 직경이 20mm인 강봉에 인장력을 가한 결과 2.34×10^-¹mm가 신장되었다면 이 때 강봉에 가해진 인장력은 얼미인가? (단, 강봉의 탄성계수=2.0×105N/mm²)

20kN

37kN

40kN

49kN

해설

주어진 자료를 정리하면 원래 길이 L=300mm, 직경 d=20mm, 신장량 ΔL=2.34×10⁻¹mm=0.234mm, 탄성계수 E=2.0×10⁵N/mm²이다. 훅의 법칙  $\sigma = E \times \varepsilon$ 를 이용하여 응력을 구한다.
먼저 변형률은
 $\varepsilon = \dfrac{\Delta L}{L} = \dfrac{0.234}{300} = 7.8 \times 10^{-4}$ 이고,
응력은
 $\sigma = 2.0 \times 10^5 \times 7.8 \times 10^{-4} = 156 \text{ N/mm}^2$ 이다.
강봉의 단면적은
 $A = \pi r^2 = \pi \times 10^2 = 100\pi \text{ mm}^2 \approx 314.16 \text{ mm}^2$ 이다.
인장력은
 $F = \sigma \times A = 156 \times 314.16 \approx 49,008.96 \text{ N} \approx 49 \text{ kN}$ 이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

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