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M22볼트(골지름 19.294mm)가 그림과 같이 2장의 강판을 고정하… | [컴퓨터응용가공산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[컴퓨터응용가공산업기사 필기] 17년 2회차
M22볼트(골지름 19.294mm)가 그림과 같이 2장의 강판을 고정하고 있다. 체결 볼트의 허용전단응력이 36.15 MPa 라 하면 최대 몇 kN까지의 하중(P)을 견딜 수 있는가?
문제 이미지
1
3.21
2
7.54
3
10.57
4
11.48
해설

볼트가 받는 전단 단면적에 허용전단응력을 곱하면 견딜 수 있는 하중은 약 10.57 kN이다.

그림은 두 장의 강판을 볼트 1개로 겹쳐 이은 것이고, 좌우에서 서로 반대 방향으로 PP가 작용한다. 두 판이 맞닿는 면이 한 곳이므로 볼트는 1면 전단(단일 전단)을 받고, 전단이 일어나는 단면은 골지름 단면이다.

단면적은
A=π4d12=π4×19.2942=292.4 mm2A = \dfrac{\pi}{4}d_{1}^{2} = \dfrac{\pi}{4}\times 19.294^{2} = 292.4\ \mathrm{mm^{2}}

허용하중은
P=τaA=36.15×292.4=10570 N≈10.57 kNP = \tau_{a}A = 36.15 \times 292.4 = 10570\ \mathrm{N} \approx 10.57\ \mathrm{kN}
호칭지름 22 mm를 그대로 쓰면 13.7 kN, 전단면을 2개로 잘못 잡으면 21 kN이 되므로, 골지름과 1면 전단을 지키는 것이 핵심이다.

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