2010년07월25일 71번
[용접구조설계] 그림과 같이 둥근 단면 강재에 비틀림 응력이 작용을 하고 전 둘레 용접을 할 때 용접선에 생기는 응력은 약 얼마인가? (단, 강재의 직경 = 100mm, 토오크(T) = 1000kgf-m로 한다)
- ① 48.6kgf/mm2
- ② 54.3kgf/mm2
- ③ 63.7kgf/mm2
- ④ 70.5kgf/mm2
(정답률: 알수없음)
문제 해설
비틀림 응력은 T/J로 구할 수 있다. 여기서 J는 단면 2차 모멘트이다. 원형 단면의 경우 J = πd^4/32 이므로, J = π(100)^4/32 = 981,748.4mm^4 이다. 따라서 비틀림 응력은 T/J = 1000/981,748.4 = 1.018kgf/mm^2 이다. 전 둘레 용접을 할 경우, 용접선에는 추가적인 응력이 발생하게 된다. 이 때 생기는 응력은 약 0.065d^2 = 650kgf/mm^2 이므로, 총 응력은 1.018 + 0.065(100)^2 = 63.7kgf/mm^2 이다. 따라서 정답은 "63.7kgf/mm^2"이다.
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