외팔보 (I-BEAM , H-BEAM) 굽힘응력 계산방법

설계 업무를 하다보면 H-BEAM / I-BEAM 을 이용하여 구조물 설계 및 단순 지지대를 많이 접하게 되는데요

설계 해석 프로그램으로 굽힘응력을 계산하는것이 편하고 간단하지만

컴퓨터를 쓸수없는 입장이거나 급하게 계산이 필요할때 계산공식만 알고있으면 쉽게 계산이 가능합니다

 

아래와 같이 1250mm 지점에 1520kg의 하중이 걸린다고 했을시

I-BEAM (200*100*7/10t) 이 견딜수 있는지를 알아보도록 하겠습니다.

 

설계조건 (형강의 자중은 무시함)

1. I-BEAM 의 재질 : SS400

2. I-BEAM 사양 : 200*100*7/10t

3. 중량 : 1520 kg

 

그외 입력 정보는 기계설계 도표편람에 포함하고 있다는걸 보여드리기 위해

그림까지 첨부하겠습니다

 

4.  SS400의 인장강도 : 41kgf/mm^2

5. I-BEAM 의 단면계수 : 217cm^3 =217000mm^3

(Zx 방향인지 Zy 방향인지 필수 확인)

여기서부터 계산~

적용할 식 :  σ (단면하중) = M (모멘트) / Z (단면계수)

 

M = 중량 x 길이 = 1520 kg x 1250mm = 1,900,000 kg*mm

 

σ = M / Z = 1,90,000 kg*mm / 217000mm^3 = 8.76 kg/mm^2

 

결론 : SS400 의 인장강도 >단면하중 = 41 kgf/mm^2 > 8.76 kg/mm^2

 

안전율 : 41 / 8.76 = 4.68이네요

 

동하중 , 정하중 , 반복하중이냐에 따라 안전율을 정하시면 됩니다