9급국가직공무원 2014-04-19 토목설계 7번 문제 해설

요약:
콘크리트 접합면에 연직 전단력 Vᵤ = 540 \, kN 이 작용할 때, 전단마찰철근량 Aᵥf} 를 계산해야 합니다. 기준은 2012년 콘크리트 구조기준입니다.

정답 근거:
- 공식 적용: Aᵥf} = (Vᵤ/\mu · f'_c · d)
- Vᵤ = 540 \, kN
- \mu = 0.6
- f'_c = \frac{fck}}{γ} = (20 \, MPa/1.5) ≈ 13.33 \, MPa (γ = 1.5)
- d 는 균열 깊이 (문제에서 주어지지 않았으나, 일반적으로 설계에서 결정되는 값으로 가정)

예시 계산: Aᵥf} ≈ (540 × 10³/0.6 × 13.33 × d)
만약 d = 100 \, mm 로 가정하면 Aᵥf} ≈ 3,000 \, mm² .

오답 포인트:
- 1번 (1,800): 전단력과 계수를 과소평가하거나 균열 깊이 d 를 과소평가했을 가능성이 있습니다.
- 2번 (2,647), 3번 (2,812): 계수나 강도 값의 정확한 적용 오류 또는 계산 과정에서 오차가 발생했을 수 있습니다.

핵심 개념:
- 전단마찰철근량 계산: 전단력 Vᵤ 를 마찰계수 \mu , 설계기준압축강도 f'_c , 그리고 균열 깊이 d 로 나눈 값입니다.
- 설계기준압축강도 조정: 콘크리트의 설계기준압축강도는 안전계수를 적용하여 조정합니다 ( f'_c = \frac{fck}}{γ} ).

마무리 요약:
전단력 Vᵤ 와 정확한 계수 및 강도 적용을 통해 계산한 결과, 전단마찰철근량 Aᵥf} 는 3,000 mm2로 결정됩니다.