9급국가직공무원 2008-04-12 토목설계 18번 문제 해설

요약: 철근 콘크리트 부재의 스터럽 최대 간격을 계산해야 합니다. 주어진 정보로 스터럽의 설계 기준을 적용합니다.

정답 근거:
- 스터럽의 전단 저항력 공식: Vₛ ≤q (Aᵥ fy/d)
- 주어진 값: Aᵥ = 600 \, mm² , Vₛ = 400 \, kN , fy = 400 \, MPa , d = 500 \, mm
- 공식 적용: 400 × 10³ ≤q \frac{600 × 400 × 10^{-6}}{d}
- 간단히 정리: d ≥q \frac{600 × 400 × 10^{-6}}{400 × 10³ = (0.24/400) = 0.0006 \, m = 0.6 \, mm (오차 허용 범위 내 계산)

간결한 계산 결과:
- 스터럽 간격 S 는 스터럽이 배치되는 거리로, S ≤q (bw/2) 이어야 하며 bw = 380 \, mm 적용 시 S ≤q 190 \, mm . 하지만 실제 설계 기준에서는 더 보수적으로 S 를 계산합니다.
- S 의 실제 계산: S ≈ (d/N) (여기서 N 은 스터럽의 수, 단순화 시 S ≈ (d/2) 적용)
- S ≈ (500/2) = 250 \, mm (가장 적합한 간격)

오답 포인트:
- 선택지 1 (228mm): 너무 좁아서 충분한 전단 저항력 제공 불가.
- 선택지 3 (300mm): 여유 공간 부족으로 안전성 부족.
- 선택지 4 (600mm): 너무 넓어 효율적이지 않음.

핵심 개념:
- 스터럽 간격은 부재의 폭 대비 적절히 유지되어야 전단 강도 확보 가능.
- bw 대비 절반 이하로 설정하며, 구체적인 간격은 부재의 두께와 스터럽 수에 따라 결정.

마무리 요약: 스터럽 간격은 안전성과 효율성을 고려해 250mm로 결정됩니다.