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1[용접산업기사 필기] 16년 2회차
완전 용입된 평판 맞대기 이음에서 굽힘응력을 계산하는 식은? (단, σ : 용접부의 굽힘 응력, M : 굽힘 모멘트, ℓ: 용접 유효길이, h:모재의 두께로 한다.)
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해설

완전 용입된 평판 맞대기 이음의 굽힘응력은 σ=6Mℓh2\sigma=\dfrac{6M}{\ell h^{2}} 이다.

완전 용입이면 힘을 받는 용접부 단면이 폭 ℓ, 높이 h인 직사각형이 되므로 단면계수는 Z=ℓh26Z=\dfrac{\ell h^{2}}{6} 이고, 굽힘응력의 정의는 σ=MZ\sigma=\dfrac{M}{Z} 이다.

두 식을 합치면 σ=Mℓh2/6=6Mℓh2\sigma=\dfrac{M}{\ell h^{2}/6}=\dfrac{6M}{\ell h^{2}} 로 정리된다.

계수를 4로 둔 식은 직사각형 단면계수와 맞지 않고, 두께를 세제곱한 식은 단면2차모멘트 ℓh312\dfrac{\ell h^{3}}{12} 와 혼동한 것이라 응력의 단위가 되지 않는다.

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