계산빈출

안전계수 (SF)

SF = 파단하중 / 허용하중

핵심 정의

안전계수(SF)는 재료의 파괴·한계 하중과 실제 허용 또는 사용 하중 사이의 여유를 나타내는 비율이다.

SF=한계(파괴)하중허용(사용)하중허용응력=인장강도SF\begin{aligned} SF &= \frac{\text{한계(파괴)하중}}{\text{허용(사용)하중}} \\ \text{허용응력} &= \frac{\text{인장강도}}{SF} \end{aligned}

문항에 따라 분자와 분모가 바뀌어 보일 수 있으므로 용어를 먼저 확인한다.

적용 순서

  1. 파괴하중·인장강도·허용하중 중 어떤 값이 주어졌는지 표시한다.
  2. 안전계수의 정의에 맞춰 분자와 분모를 배치한다.
  3. 단위가 같은지 확인하고 결과는 무차원 비율로 정리한다.

와이어로프, 달기기구, 구조부재의 계산 문제에서 같은 원리를 적용하되, 각 문항의 출제 기준을 넘어서 고정 수치를 주장하지 않는다.

범위와 제외

특정 기계의 법정 안전계수 전체 목록이나 구조역학 전 범위는 다루지 않는다. 기존 다른 챕터의 관계가 안전계수 개념과 직접 겹치는 경우에는 후속 관계 정리 대상으로 기록한다.

핵심 요약

안전계수는 한계하중을 허용하중으로 나눈 값이며, 응력·하중의 용어와 단위를 확인한 뒤 계산한다.

기출 출제 이력

2018~2022년 기출 6회 · 4개 연도
2022년 4월 시험 · 49번
인장강도가 250 N/mm²인 강판에서 안전율이 4라면 이 강판의 허용응력(N/mm²)은 얼마인가?
  1. ① 42.5
  2. ② 62.5
  3. ③ 82.5
  4. ④ 102.5
2021년 8월 시험 · 49번
연강의 인장강도가 420MPa이고, 허용응력이 140MPa이라면 안전율은?
  1. ① 1
  2. ② 2
  3. ③ 3
  4. ④ 4
2020년 6월 시험 · 55번
어떤 로프의 최대하중이 700N이고, 정격하중은 100N이다. 이 때 안전계수는 얼마인가?
  1. ① 5
  2. ② 6
  3. ③ 7
  4. ④ 8
2020년 9월 시험 · 42번
극한하중이 600N인 체인에 안전계수가 4일 때 체인의 정격하중(N)은?
  1. ① 130
  2. ② 140
  3. ③ 150
  4. ④ 160
2018년 3월 시험 · 55번
인장강도가 350MPa인 강판의 안전율이 4라면 허용응력은 몇 N/mm2인가?
  1. ① 76.4
  2. ② 87.5
  3. ③ 98.7
  4. ④ 102.3
2018년 8월 시험 · 59번
인장강도가 250N/mm2인 강판의 안전율이 4 라면 이 강판 의 허용응력(N/mm2)은 얼마인가?
  1. ① 42.5
  2. ② 62.5
  3. ③ 82.5
  4. ④ 102.5

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