2023년 토목기사 3회차 42번

Question

내경 2m의 강관에 압력수두 500m의 물을 흐르게 하려면 강관의 필요두께는? (단, 물의 단위중량은 9.81 kN/m³이며 강관의 허용인장응력은 12,000N/cm²이다.)

Accepted Answer

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 외부 압력에 의해 발생하는 응력을 견디기 위한 강관의 최소 두께를 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **압력 용기 설계**이며, 내부 압력으로 인해 발생하는 **인장 응력**과 강관 재료의 **허용 인장 응력**을 비교하여 필요한 두께를 결정합니다. **간단 해설:** 먼저 물의 압력수두 500m를 압력으로 환산하면 약 4.9 MPa이 됩니다. 이 압력은 강관 내벽에 작용하여 인장 응력을 발생시키는데, 이 응력이 강관의 허용 인장 응력을 초과하지 않도록 두께를 계산해야 합니다. 계산 결과, 약 41mm의 두께가 필요함을 알 수 있습니다.

2023년 토목기사 3회차 42번 - 기출문제 및 해설

문제 1