2003년03월16일 63번
[용접구조설계] 그림과 같이 굽힘과 전단을 받는 불용착부가 있는 T형의 이음에서 거리 L = 120 mm, 하중 P = 5000㎏f이 작용되고 있을 때 용접부에 생기는 최대굽힘응력은 몇 ㎏f/㎜2인가? ( 단, 용접길이 ℓ =240 mm, 판두께 t=36 mm, 홈깊이 h=12mm 이다.)
- ① 1.2
- ② 1201
- ③ 12
- ④ 120
(정답률: 34%)
문제 해설
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진행 상황
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굽힘 모멘트는 P × L/2 이다. 따라서 P = 5000kgf, L = 120mm 이므로 굽힘 모멘트는 300000 kgf·mm 이다.
다음으로, 단면의 중립축 위치와 단면 상 최대 굽힘 모멘트를 이용하여 최대 굽힘 응력을 구해야 한다.
이 때, T자 단면의 중립축 위치는 판의 중심이므로 h/2 = 6mm 이다. 또한, 단면 상 최대 굽힘 모멘트는 전단력이 작용하는 위치에서 발생하므로, 이음부에서의 최대 굽힘 모멘트는 P × L/4 = 150000 kgf·mm 이다.
따라서, 최대 굽힘 응력은 M × y / I × t/2 = 150000 × 6 / (1/12 × 36^3) × 18 = 12 kgf/㎜^2 이다.
따라서, 정답은 "12"이다.