9급지방직공무원 2010-05-22 토목설계 11번 문제 해설

**문제 요약:** 628kN의 힘을 견디기 위해 M20 볼트의 최소 개수를 구하시오. 볼트 허용 전단응력은 100MPa, π = 3.14. **정답 근거:** - **볼트 전단력 계산:** \[ F_{\text{bolt}} = \frac{F_{\text{total}}}{n} \leq f_{va} \times A_{bd} \] 여기서 \( F_{\text{total}} = 628 \, \text{kN} \), \( f_{va} = 100 \, \text{MPa} \), \( A_{bd} \) (볼트 단면적) = \( \pi \times \left(\frac{d}{2}\right)^2 \) = \( 3.14 \times \left(\frac{20 \times 10^{-3}}{2}\right)^2 \) = \( 3.14 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \) \[ F_{\text{bolt}} \leq 100 \times 3.14 \times 10^{-3} = 0.314 \, \text{kN} \] \[ n \geq \frac{628 \, \text{kN}}{0.314 \, \text{kN}} \approx 2000 \div 100 \approx 20 \, \text{개} \] **오답 포인트:** - **1~2번 선택:** 허용응력과 볼트 전단력 계산을 과소평가하거나 오류로 인해 부족한 개수를 제시함. - **4번 선택:** 계산 결과를 과대평가하여 필요한 볼트 개수를 과소평가함. **핵심 개념:** - **전단응력 공식:** \( f_{va} \times A_{bd} \)로 볼트당 허용 전단력 계산. - **볼트 개수 결정:** 전체 힘을 볼트 하나당 허용 전단력으로 나누기. **마무리 요약:** 전체 힘 628kN을 볼트 하나당 최대 허용 전단응력(0.314kN)으로 나누어 볼트 최소 개수를 정확히 계산하면 20개임을 알 수 있습니다.