9급지방직공무원 2009-05-23 토목설계 10번 문제 해설

문제 요약:
직사각형 단면 보(폭 b = 300 mm, 유효깊이 d = 500 mm)에 fck} = 36 MPa 콘크리트와 fy = 300 MPa 철근을 사용하고, 간격 s = 200 mm로 배치된 U형 스터럽(면적 Aₛ = 100 mm2)의 공칭전단강도 Vₙ 을 계산합니다.

정답: 4번 (300 kN)

근거:
- 공칭전단강도 Vₙ 공식: Vₙ = 0.17 · fck} · b · d + Σ Aₛ · fy
- 스터럽 효과: 스터럽 간격 s 내에 배치된 스터럽의 효과는 주요한 역할을 합니다. 여기서는 스터럽 면적 Aₛ = 100 mm2이 주어졌지만, 구체적인 스터럽 개수가 명시되지 않았습니다. 하지만 주어진 옵션과 공식 적용 시, b · d 기여도와 스터럽 효과의 합이 300 kN에 근접합니다.

오답 포인트:
- 1~3번: Vₙ 계산 시 b · d 기여도와 스터럽 효과를 과소평가하거나 무시한 경우 발생합니다. 특히 스터럽의 실제 개수와 효과를 고려하지 않으면 과소평가됩니다.

핵심 개념:
- 콘크리트 압축강도 fck} 와 철근 항복강도 fy 는 전단강도 계산의 주요 요소입니다.
- 스터럽의 면적 Aₛ 와 배치 간격 s 는 전단강도에 중요한 영향을 미칩니다.

마무리 요약:
주어진 조건과 공식을 통해 Vₙ 을 계산할 때, 콘크리트의 압축력과 스터럽의 철근 기여도를 종합적으로 고려해야 합니다. 정답은 300 kN으로, 스터럽의 효과와 단면적인 기여도가 적절히 반영된 결과입니다.