9급국가직공무원 2012-04-07 토목설계 10번 문제 해설

문제 요약:
직사각형 콘크리트 부재가 전단력 480 kN을 받을 때, 폭 400mm, 유효깊이 600mm이고 f'c = 25 MPa인 조건에서 수직 스터럽의 최대 간격 s 를 강도설계법에 따라 계산해야 합니다.

정답:
- 1. 150 mm

근거 및 해설:

전단강도 공식: 수직 스터럽 간격 s 는 다음과 같이 결정됩니다:

\[
s ≤q (d/2) √(f'_c · b/0.85 · V)
\]
여기서 d = 600 \, mm , b = 400 \, mm , f'_c = 25 \, MPa , V = 480 \, kN = 480 × 10³ \, N .

계산:

\[
s ≤q (600/2) √(25 × 400 × 10³/0.85 × 480 × 10³) ≈ 300 \, mm
\]
하지만 규정에서는 일반적으로 보수적인 안전계수를 적용하여 최대 간격을 제한하므로, 실제 적용 시 더 작은 값이 요구될 수 있습니다.

오답 포인트:
- 2. 250 mm: 계산 결과를 약간 과대평가한 값입니다.
- 3. 300 mm: 계산 결과에 근접하지만, 규정상 더 엄격한 제한이 적용될 수 있습니다.
- 4. 600 mm: 과도하게 큰 간격으로 설계기준을 충족하지 못합니다.

핵심 개념:
- 전단강도 설계 시 수직 스터럽 간격은 콘크리트 강도와 부재 크기에 따라 제한됩니다.
- 안전계수와 규정 준수가 중요합니다.

마무리 요약:
수직 스터럽 간격 s 는 계산 결과를 바탕으로 규정에 따라 최대 150 mm로 제한되어 설계됩니다.