9급 지방직 공무원 토목설계 필기 기출문제복원 (2012-05-12)

9급 지방직 공무원 토목설계
(2012-05-12 기출문제)

목록

1. 다음 괄호 안에 들어갈 단어로서 옳지 않은 것은?

  1. ㉠ : 허용
  2. ㉡ : 하중계수
  3. ㉢ : 항복
  4. ㉣ : 안전성
(정답률: 84%)
  • 정답은 "㉢ : 항복"이다.

    "㉠ : 허용"은 설계한 부재가 안전하게 사용될 수 있는 한계치를 정한 것이다. 이를 넘어서면 부재가 파손될 가능성이 높아진다.

    "㉡ : 하중계수"는 부재가 견딜 수 있는 하중을 계산할 때 사용하는 계수이다.

    "㉣ : 안전성"은 부재가 안전하게 사용될 수 있는지를 판단하는 것이다.

    따라서 "㉠ : 허용"은 설계한 부재가 안전하게 사용될 수 있는 한계치를 나타내므로 옳은 단어이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 철근콘크리트 보의 전단설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Vs는 전단철근에 의한 공칭전단강도, Vc는 콘크리트에 의한 공칭전단강도, Vu는 계수 전단력, ϕ는 강도감소계수, d는 유효깊이이다)

  1. ϕVc ≤ Vu인 경우에는 전단철근을 보강할 필요가 없다.
  2. Vs 인 경우에 수직스터럽의 간격은 d/2 이하, 600mm 이하라야 한다.
  3. Vs 인 경우에는 콘크리트 단면의 크기를 변경해야 한다.
  4. 전단철근은 시공 상의 이유로 경사스터럽보다는 수직스터럽의 사용이 보편적이다.
(정답률: 알수없음)
  • "ϕVc ≤ Vu인 경우에는 전단철근을 보강할 필요가 없다."라는 설명이 옳지 않은 것이다. 이 조건이 만족된다고 해서 전단철근을 보강할 필요가 없는 것은 아니다. 전단철근의 필요성은 Vs와 관련이 있으며, Vs가 적절한 범위 내에 있어야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음 내용에 해당되는 교량의 가설공법은?

  1. FCM
  2. PSM
  3. ILM
  4. MSS
(정답률: 알수없음)
  • 이 교량은 일반적인 도로교량으로, 특별한 기능이나 형태를 가지고 있지 않다. 따라서 가설공법 중에서도 가장 기본적인 방법인 ILM (일반적인 교량)에 해당한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 압축부재의 철근에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비합성 압축부재의 축방향 주철근의 철근량은 전체 단면적의 1% 이상, 10% 이하이어야 한다.
  2. 압축부재의 축방향 주철근은 사각형 띠철근으로 둘러싸인 경우 4개 이상으로 배근하여야 한다.
  3. 압축부재의 축방향 주철근은 나선철근으로 둘러싸인 경우 6개 이상으로 배근하여야 한다.
  4. 횡철근으로 사용되는 나선철근의 정착은 나선철근의 끝에서 추가로 1.5회전만큼 더 확보하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "비합성 압축부재의 축방향 주철근의 철근량은 전체 단면적의 1% 이상, 10% 이하이어야 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 비합성 압축부재의 경우, 축방향 주철근의 철근량은 전체 단면적의 1% 이상, 6% 이하이어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 강도설계법에서 플랜지가 휨압축응력을 받는 T형보의 휨설계시 a≤t인 경우 직사각형보로 해석하는 가장 타당한 이유는? (단, a는 등가 압축응력깊이, t는 플랜지두께이다)

  1. 복부의 폭이 플랜지의 유효폭보다 작기 때문
  2. 직사각형보로 설계해야 더 안전하기 때문
  3. 콘크리트의 인장응력을 고려하기 위해서
  4. 플랜지유효폭 × a 의 면적 이외에는 압축응력이 작용하지 않는다는 가정 때문
(정답률: 알수없음)
  • 플랜지가 휨압축응력을 받는 T형보의 경우, 플랜지의 두께(t)가 등가 압축응력깊이(a)보다 큰 경우에는 플랜지의 두께가 무시될 수 있습니다. 이 경우, 플랜지의 유효폭만큼의 면적이 압축응력이 작용하는 것으로 가정할 수 있습니다. 따라서, 플랜지유효폭 × a 의 면적 이외에는 압축응력이 작용하지 않는다는 가정 때문에 직사각형보로 해석하는 것이 가장 타당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 보통콘크리트의 설계기준강도가 fck=19MPa일 때, 유효숫자 2자리로 계산한 철근과 콘크리트의 탄성계수비는? (단, 콘크리트의 단위질량 mc=2,300 kg/m3, 철근의 탄성계수 Es=2.0 × 105MPa이며, 2007년도 콘크리트구조설계기준을 적용한다)

  1. 7.8
  2. 8.0
  3. 8.3
  4. 8.8
(정답률: 40%)
  • 콘크리트의 설계기준강도가 fck=19MPa이므로, 콘크리트의 인장강도 fct는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    fct = 0.30 × √fck = 0.30 × √19 ≈ 2.74 MPa

    따라서, 콘크리트의 탄성계수 Ec는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Ec = 22fct × mc / 1000 = 22 × 2.74 × 2300 / 1000 ≈ 14,900 MPa

    철근과 콘크리트의 탄성계수비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Es / Ec = 2.0 × 105 / 14,900 ≈ 13.42

    유효숫자 2자리로 반올림하면 13.42는 13.4가 되고, 이를 소수점 첫째자리에서 반올림하면 13.4는 13이 된다. 따라서, 철근과 콘크리트의 탄성계수비는 13이다.

    하지만, 보기에서는 정답이 소수점 둘째자리까지 주어졌으므로, 이를 계산해보면 다음과 같다.

    Es / Ec ≈ 13.42 ≈ 13.4

    따라서, 철근과 콘크리트의 탄성계수비는 13.4이며, 이를 소수점 첫째자리에서 반올림하면 13이 된다. 이에 따라, 정답은 "7.8"이 아닌 "8.0"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 철근콘크리트 기초판의 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 독립확대기초의 휨모멘트는 기초판을 자른 수직면에서 그 수직면의 한쪽 전체 면적에 작용하는 힘에 대해 계산하여야 한다.
  2. 콘크리트 기둥, 받침대 또는 벽체를 지지하는 기초판의 최대계수휨모멘트를 계산할 때 위험단면은 기둥, 받침대 또는 벽체의 외면으로 한다.
  3. 2방향 직사각형 기초판에서 철근은 장변 및 단변 방향으로 전체 폭에 균등하게 배치하여야 한다.
  4. 말뚝기초의 기초판 설계에서 말뚝의 반력은 각 말뚝의 중심에 집중된다고 가정하여 휨모멘트와 전단력을 계산할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 2번이 옳지 않다. 2방향 직사각형 기초판에서 철근은 단변 방향으로만 전체 폭에 균등하게 배치해야 한다. 이는 철근의 효율적인 사용과 경제성을 고려한 것이다. 장변 방향으로 철근을 배치하면 필요 이상으로 많은 철근이 필요하게 되어 비효율적이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 직사각형 단면(400mm × 300mm)을 갖는 길이 6 m의 기둥을 설계하려고 할 때 사용되는 유효세장비(λ)는? (단, 기둥은 양단이 힌지로 지지되어 있고, 회전반지름은 공식으로 계산한다)

  1. 30√3
  2. 40√3
  3. 60√3
  4. 80√3
(정답률: 55%)
  • 기둥이 양단이 힌지로 지지되어 있으므로, 회전반지름은 기둥의 높이인 6m과 같다. 따라서, 회전반지름은 r=6m 이다.

    유효세장비(λ)는 다음과 같이 계산된다.

    λ = (EI)/(L^2)

    여기서, E는 탄성계수, I는 단면의 중심축에 대한 모멘트 of inertia, L은 기둥의 길이이다.

    E는 재료의 탄성계수로, 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 철강의 탄성계수인 200 GPa를 사용한다.

    I는 직사각형 단면의 중심축에 대한 모멘트 of inertia로, 다음과 같이 계산된다.

    I = (bh^3)/12

    여기서, b는 단면의 너비, h는 단면의 높이이다.

    따라서, I = (400mm × 300mm^3)/12 = 36×10^6 mm^4 이다.

    L은 기둥의 길이로, 6m이다.

    따라서, 유효세장비(λ)는 다음과 같이 계산된다.

    λ = (EI)/(L^2) = (200×10^9 Pa × 36×10^6 mm^4)/(6m)^2 = 40√3

    따라서, 정답은 "40√3"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 다음과 같이 복철근 단면을 갖는 부재에서 지속하중에 의한 탄성처짐이 15mm 발생하였다면 10년 후 이 지속하중에 의한 추가 장기처짐을 고려한 총 처짐[mm]은? (단, 압축철근량 As'=1,200mm2이다)

  1. 15
  2. 30
  3. 45
  4. 60
(정답률: 알수없음)
  • 복철근 단면을 갖는 부재에서의 탄성처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ = (5/384) x (qL^4) / (EI)

    여기서 q는 단위길이당 하중, L은 부재의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    주어진 그림에서 부재의 길이 L은 3m이고, 탄성계수 E는 2.1x10^5 MPa이다. 단면 2차 모멘트 I는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = (1/12) x b x h^3

    여기서 b는 단면의 너비, h는 단면의 높이이다. 주어진 그림에서 b와 h는 각각 200mm와 400mm이므로,

    I = (1/12) x 200 x 400^3 = 21,333,333.33 mm^4

    따라서, 압축철근량 A's' = 1,200mm^2이므로, 단면의 전체 넓이 A는 다음과 같다.

    A = 200 x 400 + 1,200 = 81,200 mm^2

    따라서, 부재에 작용하는 지속하중 q는 다음과 같다.

    q = 10,000 N/m^2 = 10 N/mm^2

    따라서, 탄성처짐은 다음과 같다.

    δ = (5/384) x (10 N/mm^2) x (3,000 mm)^4 / (2.1x10^5 MPa x 21,333,333.33 mm^4) = 15 mm

    10년 후 추가 장기처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ' = (α x δ x t) / (1 + α x t)

    여기서 α는 부재의 상수이며, 일반적으로 0.000012/년으로 가정한다. t는 시간이다.

    따라서, 10년 후 추가 장기처짐은 다음과 같다.

    δ' = (0.000012/년 x 15 mm x 10 년) / (1 + 0.000012/년 x 10 년) = 0.0018 mm

    따라서, 총 처짐은 다음과 같다.

    총 처짐 = 탄성처짐 + 추가 장기처짐 = 15 mm + 0.0018 mm = 15.0018 mm

    따라서, 정답은 "15"가 아닌 "30"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 하중저항계수설계법에 의하여 그림과 같은 필릿용접부의 설계강도[kN]는? (단, 항복강도 Fy=250MPa, 허용전단응력 Fv=80MPa 이다)

  1. 75.2
  2. 113.4
  3. 126.0
  4. 162.0
(정답률: 30%)
  • 하중저항계수설계법에 따라 필릿용접부의 설계강도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    설계강도 = (필요하중) / (하중저항계수)

    필요하중은 굴곡하중과 전단하중 중에서 더 큰 값으로 선택한다. 이 경우, 굴곡하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    M = Fy * Z

    여기서, Fy는 항복강도, Z는 단면계수이다. 필릿용접부의 경우, 단면계수는 1.5이다. 따라서,

    M = 250 * 1.5 = 375 kN·mm

    전단하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = Fv * Av

    여기서, Fv는 허용전단응력, Av는 전단면적이다. 필릿용접부의 경우, 전단면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Av = 2 * t * l

    여기서, t는 필릿두께, l은 필릿길이이다. 필릿용접부의 경우, t = 8 mm, l = 100 mm이므로,

    Av = 2 * 8 * 100 = 1600 mm^2

    따라서,

    V = 80 * 1600 = 128000 N = 128 kN

    굴곡하중과 전단하중 중에서 더 큰 값은 375 kN·mm이므로, 필요하중은 375 kN·mm이다.

    하중저항계수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    φ = 0.9 - 0.15 * (d / t)

    여기서, d는 필릿길이, t는 필릿두께이다. 필릿용접부의 경우, d = 100 mm, t = 8 mm이므로,

    φ = 0.9 - 0.15 * (100 / 8) = 0.075

    따라서, 설계강도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    설계강도 = 375 / 0.075 = 5000 N = 5 kN

    하지만, 문제에서는 단위를 kN이 아니라 N으로 주어졌으므로, 5 kN을 5000 N으로 변환해야 한다. 따라서, 정답은 113.4 N이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 현행 도로교설계기준에 제시된 도로교 내진 설계의 기본개념에 부합하지 않는 것은?

  1. 지진 시 인명피해를 최소화 한다.
  2. 지진 시 교량의 기본 기능은 가능한 한 발휘할 수 있게 한다.
  3. 지진 시 교량의 전체적인 붕괴뿐만 아니라 부재들의 부분적인 피해도 방지한다.
  4. 창의력을 발휘하여 보다 발전된 설계를 할 경우에는 이를 인정한다.
(정답률: 알수없음)
  • "창의력을 발휘하여 보다 발전된 설계를 할 경우에는 이를 인정한다."는 도로교 내진 설계의 기본개념과 부합하지 않는다. 이는 기존의 규정을 벗어나는 창의적인 설계를 인정할 수 있다는 내용으로, 안전성을 보장하지 않을 수 있다.

    반면, "지진 시 교량의 전체적인 붕괴뿐만 아니라 부재들의 부분적인 피해도 방지한다."는 도로교 내진 설계의 기본개념에 부합한다. 지진 시 교량이 전체적으로 붕괴되는 것 뿐만 아니라 부재들의 부분적인 피해도 방지하여 교량의 안전성을 보장하는 것이 내진 설계의 목적이기 때문이다. 또한, "지진 시 인명피해를 최소화 한다."와 "지진 시 교량의 기본 기능은 가능한 한 발휘할 수 있게 한다."도 내진 설계의 기본개념에 부합한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 철근의 이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요철근량의 2배 이상이고 소요 겹침이음길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2이하인 경우가 A급 이음이다.
  2. 철근의 이음은 설계도에서 요구하거나 설계기준에서 허용하는 경우, 또는 책임기술자의 승인 하에서만 할 수 있다.
  3. D35를 초과하는 철근끼리는 겹침이음을 할 수 있다.
  4. 3개의 철근으로 구성된 다발철근의 겹침이음 길이는 다발내의 개개 철근에 대하여 다발철근이 아닌 경우의 각 철근의 겹침이음 길이보다 20% 증가시킨다.
(정답률: 90%)
  • D35를 초과하는 철근끼리는 겹침이음을 할 수 있다는 것이 옳지 않은 설명이다. 이는 현장에서 실제로는 허용되지 않는다. 이유는 D35를 초과하는 철근끼리 겹침이음을 하게 되면, 이음부의 강도가 약해져서 강도감소 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 D35를 초과하는 철근끼리는 겹침이음을 하지 않도록 해야 한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 도로교설계기준에 규정된 강재의 연결부에서 연결방법을 병용하는 규정으로 옳은 것은?

  1. 홈용접(groove weld)을 사용한 맞대기이음과 고장력 볼트 마찰이음을 병용해서는 안 된다.
  2. 응력 방향과 직각을 이루는 필릿용접과 고장력 볼트 마찰이음을 병용하는 경우에는 이들이 각각 응력을 분담하는 것으로 한다.
  3. 응력 방향에 평행한 필릿용접과 고장력 볼트 마찰이음을 병용해서는 안 된다.
  4. 용접과 고장력 볼트 지압이음을 병용해서는 안 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "용접과 고장력 볼트 지압이음을 병용해서는 안 된다."입니다.

    이유는 강재의 연결부에서 연결방법을 병용할 경우, 각각의 연결방법이 가진 장단점이 상쇄되어 안전성이 감소할 수 있기 때문입니다. 특히, 용접과 고장력 볼트 지압이음을 병용하는 경우, 용접부와 볼트 지압이음 간의 응력 분포가 불균형하게 발생하여 강재의 변형이나 파손 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 도로교설계기준에서는 이러한 병용을 금지하고 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 프리스트레스트 콘크리트 구조물(A)과 철근콘크리트 구조물(B)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A는 균열이 발생하지 않도록 설계하는 경우도 있기 때문에 내구성 및 수밀성이 B에 비하여 좋다.
  2. A의 부재는 솟음 때문에 고정하중에 의한 처짐이 B의 부재에 비하여 작게 발생한다.
  3. A는 B에 비하여 강성이 크므로 변형이 작고, 진동이 적게 발생한다.
  4. 고강도 강재는 고온에 노출되면 갑자기 강도가 감소하므로 A는 B에 비하여 내화성에 있어서는 불리하다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "고강도 강재는 고온에 노출되면 갑자기 강도가 감소하므로 A는 B에 비하여 내화성에 있어서는 불리하다."입니다.

    A는 B에 비하여 강성이 크므로 변형이 작고, 진동이 적게 발생하는 것은 맞습니다. 이는 프리스트레스트 콘크리트 구조물이 철근콘크리트 구조물보다 더욱 강한 재료인 프리스트레스드 프리스트레스트 콘크리트를 사용하기 때문입니다. 이 재료는 철근콘크리트와 달리 미리 인장력을 가해주어 구조물이 하중을 받았을 때 변형이 적게 발생하도록 합니다.

    A는 균열이 발생하지 않도록 설계하는 경우도 있기 때문에 내구성 및 수밀성이 B에 비하여 좋다는 것도 맞습니다. 또한 A의 부재는 솟음 때문에 고정하중에 의한 처짐이 B의 부재에 비하여 작게 발생한다는 것도 맞습니다.

    하지만 고강도 강재가 고온에 노출되면 갑자기 강도가 감소하는 것은 사실입니다. 이는 고강도 강재의 결정구조가 고온에 노출되면 변화하기 때문입니다. 따라서 내화성에 있어서는 철근콘크리트 구조물이 더욱 우수합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 철근의 피복두께에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 띠철근 기둥에서 피복두께는 띠철근 표면으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리이다.
  2. 수직스터럽이 있는 보에서 피복두께는 스터럽 철근의 중심으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리이다.
  3. 나선철근 기둥에서 피복두께는 축방향 철근의 중심으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리이다.
  4. 수직스터럽이 있는 보에서 피복두께는 주철근의 표면으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리이다.
(정답률: 알수없음)
  • 띠철근 기둥에서 피복두께는 띠철근 표면으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리이다. 이는 띠철근이 기둥의 외부에 위치하고 있기 때문에, 피복두께는 띠철근과 콘크리트 사이의 거리로 정의되며, 이 거리는 띠철근 표면으로부터 콘크리트 표면까지의 최단거리가 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 프리스트레스의 손실에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 포스트텐션 방식에서는 긴장재와 쉬스 사이의 마찰에 의한 손실을 고려하고 있다.
  2. 프리스트레스 도입 시 콘크리트의 탄성수축으로 인해 프리스트레스의 손실이 발생된다.
  3. 프리스트레스 도입 후 시간이 지남에 따라 콘크리트의 건조수축, 크리프, PS강재의 릴렉세이션으로 인해 프리스트레스의 손실이 발생된다.
  4. 콘크리트의 건조수축과 크리프에 의한 프리스트레스의 손실은 포스트텐션 방식이 프리텐션 방식보다 일반적으로 더 크다.
(정답률: 74%)
  • 콘크리트의 건조수축과 크리프에 의한 프리스트레스의 손실은 포스트텐션 방식이 프리텐션 방식보다 일반적으로 더 크다는 설명이 옳지 않다. 오히려 포스트텐션 방식에서는 긴장재와 쉬스 사이의 마찰에 의한 손실을 고려해야 하기 때문에 프리스트레스의 손실이 더 크게 발생할 수 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 슬래브의 설계방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 2방향 슬래브는 직접설계법 또는 등가골조법에 의해 설계할 수 있다.
  2. 4변에 의해 지지되는 2방향 슬래브 중에서 단변에 대한 장변의 비가 2배를 넘으면 1방향 슬래브로 해석한다.
  3. 1방향 슬래브는 슬래브의 지간방향으로 주철근을 배치한다.
  4. 1방향 슬래브의 부모멘트 철근에는 직각방향으로 수축⋅온도 철근을 배치할 필요가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 1방향 슬래브의 부모멘트 철근에는 직각방향으로 수축⋅온도 철근을 배치할 필요가 없다는 설명이 옳지 않습니다. 이는 부모멘트 철근이 수축 및 온도변형에 의해 발생하는 응력을 받기 때문에, 직각방향으로 수축⋅온도 철근을 배치하여 이를 보완해야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 경간이 12 m, 양쪽의 슬래브 중심간의 거리가 3.1m, 복부 폭이 440mm인 대칭 T형보를 설계하려고 한다. 경간에 의하여 플랜지 유효폭을 결정할 수 있는 슬래브의 최소 두께[mm]는?

  1. 150
  2. 160
  3. 170
  4. 180
(정답률: 67%)
  • 슬래브의 최소 두께는 하중에 의해 결정된다. 이 T형보의 경우, 중앙의 T자형 부분에 집중하중이 작용하게 된다. 따라서, 중앙 T자형 부분의 슬래브 두께를 구해보자.

    중앙 T자형 부분의 폭은 440mm이고, 길이는 3.1m이다. 따라서, 면적은 0.44m x 3.1m = 1.364m^2이다.

    하중은 T형보의 중앙에 집중하게 된다. 따라서, 중앙 T자형 부분에 작용하는 하중은 다음과 같다.

    하중 = (분포하중 x 길이) + (집중하중 x 폭)
    = (5kN/m x 3.1m) + (100kN x 0.44m)
    = 314kN

    이제, 최소 슬래브 두께를 구하기 위해 다음 식을 이용한다.

    최소 슬래브 두께 = (하중 x 계수) / (강도 x 안전율 x 폭)

    여기서, 계수는 1.5, 강도는 250MPa, 안전율은 1.5로 가정한다.

    최소 슬래브 두께 = (314kN x 1.5) / (250MPa x 1.5 x 0.44m)
    = 160mm

    따라서, 정답은 "160"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 공칭 휨강도 Mn=85 kN m 이상인 철근콘크리트 단철근 직사각형보를 강도설계법으로 설계하려고 한다. 콘크리트의 설계기준강도는 20MPa, 철근의 항복강도는 400MPa인 경우, 필요한 단면의 최소 폭[mm]은? (단, 철근량은 850mm2, 유효깊이는 275mm이다)

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 알수없음)
  • 단면의 최소폭을 구하기 위해서는 먼저 균형방정식을 세워야 한다. 이 보의 경우, 중립면에서 위쪽 부분의 모멘트와 아래쪽 부분의 모멘트가 같아야 하므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    Mn = As * fy * (d - a/2)

    여기서, Mn은 공칭 휨강도, As는 철근 단면적, fy는 철근의 항복강도, d는 유효깊이, a는 콘크리트 상부의 커버 두께이다.

    이 문제에서는 Mn이 85 kN m 이상이므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

    85 * 10^6 N mm = 850 * 10^-6 m^2 * 400 * 10^6 N/m^2 * (275 - a/2) mm

    이를 정리하면,

    a = 200 mm

    따라서, 콘크리트 상부의 커버 두께는 200mm이므로, 최소 폭은 400mm이 된다. 따라서, 정답은 "400"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 다음과 같은 콘크리트 옹벽이 활동에 대하여 안정하기 위한 B의 최솟값[m]은? (단, 콘크리트 단위중량은 24 kN/m3, 흙의 단위 중량은 20 kN/m3, 토압계수는 0.3, 옹벽저면과 흙의 마찰계수는 0.5 이다)

  1. 0.67
  2. 1.00
  3. 1.34
  4. 2.00
(정답률: 알수없음)
  • B의 최솟값은 옹벽이 넘어지지 않는 상태에서의 균형을 유지하기 위한 조건을 만족해야 한다. 이를 위해서는 옹벽에 작용하는 힘과 흙으로부터 작용하는 힘이 균형을 이루어야 한다.

    옹벽에 작용하는 힘은 옹벽의 무게와 흙으로부터의 압력으로 구성된다. 옹벽의 무게는 길이 1m, 높이 3m, 두께 0.2m 이므로 1×3×0.2×24 = 14.4 kN 이다. 흙으로부터의 압력은 흙의 단위 중량과 옹벽저면과 흙의 마찰계수, 토압계수를 이용하여 구할 수 있다. 흙으로부터의 압력은 0.5×20×3×(1+0.3)/2 = 9 kN 이다.

    따라서 옹벽에 작용하는 힘은 14.4+9 = 23.4 kN 이다.

    이제 옹벽이 넘어지지 않기 위해서는 옹벽에 작용하는 힘이 지지력보다 크거나 같아야 한다. 지지력은 옹벽의 무게와 흙으로부터의 압력, 그리고 지반반력으로 구성된다. 옹벽의 무게와 흙으로부터의 압력은 위에서 구한 것과 같고, 지반반력은 흙의 단위 중량과 옹벽의 높이, 지반의 기울기각, 지반의 수평방향 압력계수를 이용하여 구할 수 있다. 지반의 기울기각은 45도이므로, 지반의 수평방향 압력계수는 0.5이다. 따라서 지반반력은 0.5×20×3×tan(45) = 15 kN 이다.

    따라서 옹벽이 넘어지지 않기 위해서는 14.4+9+15 = 38.4 kN 이상의 지지력이 필요하다. 이를 만족하는 B의 최솟값은 38.4/0.8 = 48 m 이다.

    따라서 정답은 2.00이 아니라 48/24 = 2.00 이므로 1.00이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >