9급지방직공무원 2011-06-13 토목설계 7번 문제 해설

문제 요약:
단철근 직사각형 보의 설계 휨강도를 계산할 때, 강도감소계수 ϕ를 구해야 합니다. 주어진 값: fck} = 28 \, MPa , fy = 400 \, MPa , Aₛ = 850 \, mm² , a = 85 \, mm , d = 200 \, mm .

정답:
- 3번 (0.783)

근거:
콘크리트구조설계기준(2007)에 따르면, 강도감소계수 \phi 는 다음과 같이 결정됩니다:
\[ \phi = (0.85/√1 + \frac{2 · Aₛ · fy){b · d · fck}} } \]
여기서 b 는 보의 폭이지만 주어지지 않았습니다. 일반적으로 b 가 충분히 크다면 (2 · Aₛ · fy/b · d · fck)} 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 0.783으로 결정되며, 이는 설계의 안전성과 실제 구조물의 성능을 적절히 반영합니다.