2010년03월07일 49번

[암석역학]
직경 6cm, 길이 12cm의 암석시편이 25ton의 수직하중을 받고 파괴되었다면 이 시편의 길이와 직경의 비가 1:1 일 때 압축강도는 얼마인가?

① 863.6kg/cm2
② 723.6kg/cm2
③ 994.6kg/cm2
④ 1325.6kg/cm2

(정답률: 알수없음)

문제 해설

암석시편이 수직하중을 받아 파괴되었으므로, 이 시편은 압축력에 의해 파괴된 것이다. 따라서 압축강도를 구하는 문제이다.

압축강도는 압축력을 단위 면적에 대한 압축 변형으로 나눈 값이다. 이 문제에서는 압축력과 시편의 길이와 직경의 비가 주어졌으므로, 시편의 단면적과 압축 변형을 구해서 압축강도를 계산할 수 있다.

시편의 단면적은 원의 넓이인 πr^2 이므로, 반지름을 구해야 한다. 시편의 직경이 6cm 이므로, 반지름은 3cm 이다. 따라서 시편의 단면적은 28.27cm^2 이다.

압축 변형은 시편의 길이 변화량을 시편의 원래 길이로 나눈 값이다. 이 문제에서는 시편의 길이와 직경의 비가 1:1 이므로, 시편의 길이 변화량은 시편의 원래 길이의 절반인 6cm 이다. 따라서 압축 변형은 6cm / 12cm = 0.5 이다.

압축강도는 압축력을 단위 면적에 대한 압축 변형으로 나눈 값이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

압축강도 = 압축력 / (시편의 단면적 × 압축 변형)
압축강도 = 25,000kg / (28.27cm^2 × 0.5)
압축강도 = 994.6kg/cm^2

따라서, 정답은 "994.6kg/cm^2" 이다.

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