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답변 : KS F 3113 휨강도 문의
  • 작성일2021-01-28
  • 작성자 목재공학연구과 / 이민 / 02-961-2728
  • 조회321
안녕하십니까. 산림청 국립산림과학원 목재공학연구과 이민 연구사입니다.

귀하가 질의하신 내용은 '구조용 합판의 휨강도 시험에서 시편 제작'에 관한 것으로 판단됩니다.

합판의 휨강도 시편 길이를 두께의 24배로 하는 이유는 휨시험 과정에서 작용하는 전단력(재료의 양쪽을 서로 어긋나도록 작용하는 힘)에 의한 영향을 가능한 한 낮추면서 같은 조건으로 실험하기 위해서입니다.

휨강도는 재료를 휘거나 구부러지게 하는 힘에 견디는 능력을 의미합니다. 그러나 순수한 휨강도를 측정하는 방법은 매우 복잡하고 어렵습니다. 따라서 KS에서는 양쪽 끝은 받치고 위에서 누르는 방식으로 휨강도를 측정합니다. 이 방법은 장치를 만들기 쉬워서 가장 일반적으로 사용하지만 휨력과 전단력이 함께 작용한다는 단점을 가지고 있습니다.

휨력의 크기는 시편의 지점 거리(시편을 받치는 두 점 사이의 거리)와 상관없지만, 전단력의 크기는 지점 거리가 가까울수록 커집니다. 즉, 지점 거기가 멀면 누르는 힘을 대부분 재료를 휘는 데 사용하지만, 지점 거리가 가까워지면 휨과 전단으로 나누어지기 때문에 재료가 더 큰 힘을 견딜 수 있습니다. 막대기를 손으로 휠 때 멀리 잡으면 쉽게 휠 수 있지만, 가깝게 잡으면 잘 휘어지지 않는 것과 같은 원리입니다. 따라서 가능한 지점 거리를 멀게 할수록 더 정확한 휨강도를 얻을 수 있지만, 시험 장치와 제작 가능한 시편 크기의 한계로 제한이 필요합니다.

또한, 전단력은 재료의 면을 서로 어긋나게 하는 힘이므로 재료의 두께가 커지면 더 잘 견딜 수 있습니다. 따라서 휨시험 과정에서 전단력에 의한 영향을 가능한 한 낮추면서, 그 영향 정도를 같게 유지하기 위하여 두께와 지점 거리(시편 길이)의 비율을 일정(24배)하게 유지하는 방법을 사용하고 있습니다.

이와 관련하여 더 궁금하신 사항이 있으시면 이민 연구사(02-961-2731)에게 연락을 주시면 성실히 답변드리겠습니다.

감사합니다.
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