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그림과 같이 용접이음을 하였을 때 굽힘응력의 계산식으로 가장 적합한 것… | [승강기기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 19년 3회차
그림과 같이 용접이음을 하였을 때 굽힘응력의 계산식으로 가장 적합한 것은? (단, L은 용접길이, t는 용접치수(용접판 두께), ℓ은 용접부에서 하중 작용선까지 거리, W는 작용하중이다.)
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해설

이 용접이음의 굽힘응력은 σ=6Wℓt2L\sigma=\dfrac{6W\ell}{t^{2}L} 로 계산한다.

그림에서 하중 W는 용접선에서 ℓ\ell 만큼 떨어진 위치에 판면과 직각 방향으로 작용하므로, 용접부가 받는 굽힘모멘트는 M=WℓM=W\ell 이다.

굽힘에 저항하는 용접부 단면은 용접길이 L을 폭, 용접치수 t를 높이로 하는 직사각형이므로 단면계수는 Z=Lt26Z=\dfrac{Lt^{2}}{6} 이다.

따라서 σ=MZ=WℓLt2/6=6Wℓt2L\sigma=\dfrac{M}{Z}=\dfrac{W\ell}{Lt^{2}/6}=\dfrac{6W\ell}{t^{2}L} 이다. 분모에서 제곱이 붙는 쪽은 용접길이 L이 아니라 용접치수 t이며, 분모가 tL2tL^{2} 인 식은 폭과 높이를 뒤바꾼 것, 계수가 12인 식은 단면계수를 Lt2/12Lt^{2}/12 로 절반만큼 작게 잡은 형태다.

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