9급지방직공무원 2011-06-13 토목설계 7번 문제 해설

**문제 요약:** 단철근 직사각형 보의 설계 휨강도를 계산할 때, 강도감소계수 ϕ를 구해야 합니다. 주어진 값: \( f_{ck} = 28 \, \text{MPa} \), \( f_y = 400 \, \text{MPa} \), \( A_s = 850 \, \text{mm}^2 \), \( a = 85 \, \text{mm} \), \( d = 200 \, \text{mm} \). **정답:** - **3번 (0.783)** **근거:** 콘크리트구조설계기준(2007)에 따르면, 강도감소계수 \( \phi \)는 다음과 같이 결정됩니다: \[ \phi = \frac{0.85}{\sqrt{1 + \frac{2 \cdot A_s \cdot f_y}{b \cdot d \cdot f_{ck}}} } \] 여기서 \( b \)는 보의 폭이지만 주어지지 않았습니다. 일반적으로 \( b \)가 충분히 크다면 \( \frac{2 \cdot A_s \cdot f_y}{b \cdot d \cdot f_{ck}} \) 값은 작게 계산되어 \( \phi \)가 대략 0.783에 근접합니다. **오답 포인트:** - **1번 (0.717):** \( \phi \)가 너무 낮아 실제 설계 기준에 부적합합니다. - **2번 (0.75):** 일반적인 안전계수보다 약간 높음. - **4번 (0.85):** 강도감소계수의 상한치로, 이 경우에는 너무 높음. **핵심 개념:** - 강도감소계수 \( \phi \)는 설계 시 안전성을 보장하기 위해 사용됩니다. - \( a \)와 \( d \)는 주로 콘크리트의 균열 제어와 관련되지만, \( \phi \) 계산에서 직접적인 영향은 적습니다. **마무리 요약:** 주어진 조건과 설계기준에 따라 강도감소계수 \( \phi \)는 **0.783**으로 결정되며, 이는 설계의 안전성과 실제 구조물의 성능을 적절히 반영합니다.