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1[용접산업기사 필기] 18년 2회차
그림과 같이 완전용입 T형 맞대기 용접 이음에 굽힘 모멘트 M = 9000kgf/cm가 적용할 때 최대 굽힘 응력(kgf/cm2)은? (단, L=400mm, ℓ=300mm, t = 20mm, P(kgf)는 하중이다.)
문제 이미지
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해설

용접부 단면을 두께 t, 높이 ℓ인 직사각형으로 보고 굽힘 응력을 구하면 30 kgf/cm²가 된다.

굽힘 응력은 σb=MZ\sigma_b=\dfrac{M}{Z}이고, 직사각형 단면의 단면계수는 Z=t ℓ26Z=\dfrac{t\,\ell^{2}}{6}이다.

단위를 cm로 맞추면 t = 20mm = 2cm, ℓ = 300mm = 30cm이므로
Z=2×3026=300 cm3Z=\dfrac{2\times 30^{2}}{6}=300\ \mathrm{cm^{3}}
σb=9000300=30 kgf/cm2\sigma_b=\dfrac{9000}{300}=30\ \mathrm{kgf/cm^{2}}

여기서 굽힘 모멘트 M이 이미 주어져 있으므로 하중 P나 L = 400mm은 다시 쓸 필요가 없고, 용접선 길이 ℓ이 제곱으로 들어간다는 점과 mm를 cm로 환산하는 것이 계산의 관건이다.

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