건축기사 실기 · 2023년 4회차

공동도급으로 공사를 수주한 뒤, 실제로는 한 회사가 전체를 시공하고 나머지 회사는 서류상으로만 참여하는 방식

[해설]

페이퍼 조인트는 공동도급(Joint Venture) 계약상으로는 여러 회사가 공동 참여하지만, 실제 시공은 특정 한 회사가 전담하고 나머지는 서류(지분·명의)로만 이름을 올리는 형태다. 실질적 시공 책임과 계약상 책임의 주체가 어긋나 부실시공·하자 책임 소재 문제가 발생할 수 있어 발주자 관리가 필요한 대상이다.

(1) 접합유리 — 두 장 이상의 판유리 사이에 합성수지 필름(PVB 등)을 끼워 붙인 유리(합판유리)
(2) 저방사유리 — 유리 표면에 열적외선을 반사하는 은(Ag) 계열 금속막을 코팅해 방사율·열관류율은 낮추고 가시광선 투과율은 높게 유지한 유리

[해설]

두 유리 모두 기능성 유리로, 접합유리는 안전성을, 저방사유리는 단열성을 높인다.

• 접합유리 — 판유리 사이에 PVB(폴리비닐부티랄) 같은 합성수지 필름을 끼워 붙여, 깨져도 파편이 필름에 붙어 흩어지지 않는다.
• 저방사유리(로이유리) — 표면의 은(Ag) 계열 코팅이 열적외선을 반사해 방사율·열관류율은 낮추고 가시광선은 통과시킨다.

외우는 요령: Low-E는 방사율(Emissivity)이 낮다는 뜻이라, 빛은 들이고 열은 막는다.

③ → ④ → ① → ②
(바탕처리 → 눈먹임 → 색올림 → 왁스 문지름)

[해설]

목재면 바니시칠은 바탕을 고르고 도관을 메운 뒤 색을 내고, 마지막에 광택을 내는 순서로 진행한다.

• 바탕처리 — 연마지로 표면을 고르고 오염·수지를 없앤다.
• 눈먹임 — 목재 표면의 도관(잔구멍)을 메워 칠이 고르게 먹히게 한다.
• 색올림 — 착색제로 원하는 색조를 입힌다.
• 왁스 문지름 — 마지막에 왁스를 문질러 광택을 내고 표면을 보호한다.

외우는 요령: 눈먹임을 먼저 해야 색이 얼룩지지 않으므로 눈먹임은 반드시 색올림 앞에 온다.

(1) $\Sigma H = 0$ → $H_A = 0$
(2) $\Sigma V = 0$ → $V_A - 30 = 0$, $V_A = +30$ kN (↑)
(3) $\Sigma M_A = 0$ → $M_A + 30 \times 4 - 120 = 0$, $M_A = 0$

[해설]

A는 고정단이므로 수평반력·연직반력·모멘트반력 세 개가 생기고, 힘의 평형조건 $\Sigma H = 0$, $\Sigma V = 0$, $\Sigma M_A = 0$으로 구한다.

• 수평하중이 하나도 없으므로 $H_A = 0$이다.
• 연직하중은 자유단의 30kN뿐이라 $V_A = 30$ kN(↑)이다.
• 30kN이 A에서 수평거리 4m에 있어 시계방향 120kN·m를 만들고, 반시계방향 외력 모멘트 120kN·m와 상쇄되어 $M_A = 0$이다.

외우는 요령: 모멘트 팔 길이는 기둥 높이가 아니라 하중 작용선까지의 수평거리를 쓴다.

스캘럽(Scallop)

[해설]

스캘럽(Scallop)은 철골 용접 접합부 상세에서 용접선이 교차하는 모서리에 두는 부채꼴 따냄이다.

두 용접선이 한 점에서 겹치면 먼저 한 용접부가 나중 용접의 열을 다시 받아 열영향부가 취약해지고 균열이 생기기 쉽다. 교차부 모재를 부채꼴로 따 두면 용접선이 서로 만나지 않는다.

혼동 주의: 엔드탭은 용접 시작·끝의 결함을 모재 밖으로 빼기 위해 덧대는 보조판이다. 뒷댐재는 맞댐용접 뒷면에 대는 판이다.

(1) 정의 — 콘크리트(모르타르)를 압축공기로 노즐에서 시공면에 뿜어 붙여 시공하는 공법
(2) 장점
① 거푸집 등 가설공사가 불필요해 시공성이 좋다.
② 시공면의 강도·수밀성·내구성을 높인다.
(3) 단점
① 분진 발생과 재료 손실(리바운드)이 많다.
② 표면이 거칠고 균열이 생기기 쉽다.

[해설]

숏크리트는 콘크리트(모르타르)를 압축공기로 노즐에서 시공면에 뿜어 붙이는 공법이다. 터널 라이닝이나 비탈면 보호처럼 거푸집을 대기 어려운 곳에 주로 쓴다.

• 장점 — 거푸집 같은 가설공사가 필요 없어 복잡한 면에도 바로 시공할 수 있다.
• 장점 — 고압으로 뿜어 붙이면서 다져지므로 시공면의 강도·수밀성·내구성이 높아진다.
• 단점 — 뿜을 때 재료가 튕겨 나가는 리바운드 손실이 크고 분진이 많이 생긴다.
• 단점 — 표면 마무리가 거칠고 건조수축 균열이 생기기 쉽다.

외우는 요령: 장점은 ‘거푸집 불필요·품질 향상’, 단점은 ‘리바운드·분진·거친 면’으로 묶어 둔다.

① 4,000
② 1,000~2,000
③ 300
④ 200
⑤ 100

[해설]

건축물의 구조기준 등에 관한 규칙은 지반의 장기 허용지내력도를 지반 종류별로 정하고 있다. 단기 허용지내력도는 이 값의 1.5배다.

• 경암반 — 4,000 kN/m²로 가장 크다.
• 연암반 — 1,000~2,000 kN/m²로 범위값이다.
• 자갈 — 300 kN/m².
• 자갈과 모래의 혼합물 — 200 kN/m².
• 모래 — 100 kN/m².

외우는 요령: 암반을 빼면 자갈 300 → 혼합물 200 → 모래 100처럼, 입자가 가늘어질수록 100씩 작아진다.

· 유효깊이 $d = 550 - 50 = 500$ mm
(1) $a = \dfrac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b} = \dfrac{1{,}500 \times 400}{0.85 \times 28 \times 300} = 84.03$ mm
(2) $\phi M_n = \phi A_s f_y \left(d - \dfrac{a}{2}\right) = 0.85 \times 1{,}500 \times 400 \times \left(500 - \dfrac{84.03}{2}\right) = 233.57$ kN·m
(3) $M_u = \dfrac{P_u L}{4} + \dfrac{w_u L^2}{8} = \dfrac{P_u \times 6}{4} + \dfrac{5 \times 6^2}{8} = 1.5P_u + 22.5$
(4) $M_u \le \phi M_n$ 에서 $1.5P_u + 22.5 \le 233.57$, $P_u \le 140.71$ kN

[해설]

강도설계법에서는 계수모멘트가 설계휨강도를 넘지 않아야 하므로 $M_u \le \phi M_n$에서 $P_u$의 최댓값을 역산한다. 유효깊이는 보 높이에서 철근 중심까지 거리를 뺀 d = 500 mm이다.

등가직사각형 응력블록 깊이를 먼저 구한다.
$a = \dfrac{1{,}500 \times 400}{0.85 \times 28 \times 300} = 84.03$ mm

설계휨강도를 구한다.
$\phi M_n = 0.85 \times 1{,}500 \times 400 \times (500 - 84.03/2) = 233.57$ kN·m

단순보 중앙 집중하중과 등분포하중에 의한 최대모멘트를 더한다.
$M_u = \dfrac{P_u \times 6}{4} + \dfrac{5 \times 6^2}{8} = 1.5P_u + 22.5$

두 값을 비교한다.
$1.5P_u + 22.5 \le 233.57$ → $P_u \le$ 140.71 kN

하중의 증가 없이도 시간이 지남에 따라 변형이 계속 증가하는 굳은 콘크리트의 소성변형 현상

[해설]

크리프(Creep)는 굳은 콘크리트에 일정한 하중이 계속 걸려 있을 때 나타나는 시간 의존적 변형이다.

하중이 늘지 않아도 시간이 지남에 따라 변형이 계속 커지며, 하중을 없애도 완전히 회복되지 않는 소성변형이다.

물시멘트비가 클수록, 재하 시기가 이를수록, 부재 단면이 작을수록 크리프가 커진다. 혼동 주의: 건조수축은 하중과 관계없이 수분이 증발하면서 줄어드는 현상이다.

① 굴착 벽면의 붕괴 방지(측압 유지)
② 지하수 유입 차단(차수, 불투수막 형성)
③ 굴착 토사의 분리·부유·배출

[해설]

지하연속벽 굴착 홈에 채우는 안정액(벤토나이트 슬러리)은 벽면에 불투수성 막(머드케이크)을 만든다. 동시에 액압으로 굴착 벽을 받친다.

• 붕괴 방지 — 안정액의 측압이 흙과 물의 압력에 맞서 굴착 벽면이 무너지지 않게 한다.
• 차수 — 벽면에 생긴 불투수막이 지하수가 흘러드는 것을 막는다.
• 토사 배출 — 점성이 굴착 토사를 띄워 두므로 분리·배출하기 쉽다.

혼동 주의: 안정액은 굴착하는 동안만 임시 벽 역할을 하며, 콘크리트를 트레미관으로 타설하면 밀려 올라와 회수된다.

· 창고 면적 $A = 0.4 \times \dfrac{N}{n}$ (N: 포대수, n: 쌓기 단수)
$A = 0.4 \times \dfrac{500}{12} = 16.67$ m²

[해설]

시멘트 창고의 소요 바닥면적은 포대수를 쌓기 단수로 나눈 값에 계수를 곱해 구하며, 계수는 1포를 1단으로 둘 때 필요한 면적(m²)이다.

쌓기 단수는 최대 13단까지 보며, 이 문항은 12단으로 주어졌다.
$A = 0.4 \times \dfrac{N}{n}$
$A = 0.4 \times \dfrac{500}{12}$
$A = 16.67$ m²

혼동 주의: 포대수가 600포 이상이면 전량이 아니라 일부만 넣어 계산하는 규정이 있으니 문항 조건을 확인한다.

(1) 표준 네트워크 공정표 — 주공정선 A → D → G, 표준공기 20일
· 구성: 개시 결합점에서 A(5)·B(18)·C(16) 착수 → A 완료 후 D(8)·E(7)·F(6) → D·E·F 합류 후 G(7) → 종료
· 결합점 EST / LST: 개시점 0 / 0, A 완료점 5 / 5, F 완료점 11 / 13, E 완료점 12 / 13, D 완료(G 착수)점 13 / 13, C 완료점 16 / 20, 종료점 20 / 20
※ △ = 결합점 EST(최조시각), □ = LST(최지시각), 굵은 선 = 주공정선

(2) 표준 총공사비
$= 170{,}000 + 300{,}000 + 320{,}000 + 200{,}000 + 110{,}000 + 120{,}000 + 150{,}000 = 1{,}370{,}000$ 원

(3) 공기 4일 단축(20일 → 16일) 시 추가비용
· 19일: 단축 대상 D — 추가비용 30,000 원
· 18일: 단축 대상 G — 추가비용 35,000 원
· 17일: 단축 대상 B+G — 추가비용 65,000 원
· 16일: 단축 대상 A+B — 추가비용 70,000 원
· 추가비용 합계 $= 30{,}000 + 35{,}000 + 65{,}000 + 70{,}000 = 200{,}000$ 원
· 총공사비 $= 1{,}370{,}000 + 200{,}000 = 1{,}570{,}000$ 원

[해설]

모든 활동(A~G)을 정상 공기로 시공할 때 총공사비는 각 활동 정상공비의 합이며, 최장경로(A→D→G, 20일)가 주공정선이 된다. 공기를 단축할 때는 비용구배(추가공비÷단축가능일수)가 작은 활동부터, 여러 경로가 동시에 주공정선이 되면 각 경로에 공통되는 활동이나 서로 다른 경로의 활동을 함께 단축해 가장 저렴한 조합을 선택한다. 4일 단축(20일→16일) 시 추가비용 20만원을 더해 총공사비는 157만원이 된다.

(1) 솟음 — 보·트러스 등에서 처짐을 예상해 부재를 위로 미리 구부려 올리는 것 또는 그 크기
(2) 토핑 콘크리트 — 바닥판 높이 조절이나 하중 분산을 위해 프리캐스트·프리스트레스 바닥판 위에 덧치는 현장타설 콘크리트

[해설]

솟음은 보나 트러스가 자중·활하중으로 처질 것을 미리 예상해 제작·시공 단계에서 부재를 위로 볼록하게 들어 올려 두는 것 또는 그 크기를 말한다. 토핑 콘크리트는 프리캐스트·프리스트레스 바닥판을 설치한 뒤 그 위에 현장에서 타설하는 콘크리트로, 바닥 수평 조정과 일체화·하중 분산 역할을 한다.

(1) 파레토도 — 불량·결함을 크기 순으로 나열해 나타낸 그림
(2) 특성요인도 — 결과(특성)에 어떤 원인이 관계하는지 계통적으로 나타낸 그림
(3) 층별 — 데이터를 특징에 따라 몇 개의 부분 집단으로 나누는 것
(4) 산점도 — 대응하는 두 짝의 데이터를 하나의 점으로 찍어 나타낸 그림

[해설]

네 가지 모두 TQC(전사적 품질관리)의 QC 7가지 도구에 속한다. 데이터를 정리해 문제의 원인과 먼저 다룰 대상을 찾는 데 쓴다.

• 파레토도 — 불량 항목을 크기 순 막대로 나열해 중점 관리 대상을 찾는다.
• 특성요인도 — 결과와 원인을 생선뼈 모양으로 계통화해 원인을 추적한다.
• 층별 — 데이터를 작업자·장비·재료 같은 특징별 부분 집단으로 나누어 차이를 비교한다.
• 산점도 — 짝지은 두 변수 데이터를 점으로 찍어 상관관계를 파악한다.

나머지 세 도구는 히스토그램·체크시트·그래프(관리도)이다.

· 플랜지 10×2, 웨브 4×10, 도심축은 하단에서 7cm(플랜지 중심까지 4cm, 웨브 중심까지 2cm)
$I_x = \left[\dfrac{10 \times 2^3}{12} + (10 \times 2) \times 4^2\right] + \left[\dfrac{4 \times 10^3}{12} + (4 \times 10) \times 2^2\right] = 820$ cm⁴

[해설]

평행축 정리 $I_x = I_0 + A y^2$를 쓴다. 플랜지와 웨브 각각의 자체 단면2차모멘트에, 도심축까지 거리의 제곱×면적을 더한다.

도심은 하단에서 $\bar{y} = \dfrac{20 \times 11 + 40 \times 5}{20 + 40} = 7$ cm이다. 따라서 플랜지 중심(하단 11cm)까지는 4cm, 웨브 중심(하단 5cm)까지는 2cm다.

플랜지 $\dfrac{10 \times 2^3}{12} + 20 \times 4^2 = 6.67 + 320 = 326.67$
웨브 $\dfrac{4 \times 10^3}{12} + 40 \times 2^2 = 333.33 + 160 = 493.33$
$I_x = 326.67 + 493.33 = 820$ cm⁴

혼동 주의: 자체 항 폭×높이³/12에서 폭은 휨축과 평행한 변이다. 플랜지는 10cm, 웨브는 4cm를 쓴다.

실비비율 보수가산식

[해설]

실비정산 보수가산식 계약 가운데 보수를 실비에 대한 일정 비율로 정하는 방식이 실비비율 보수가산식이다.

공사비 = 실비 + 실비 × 보수율

실비가 늘수록 시공자 보수도 늘어 원가 절감 유인이 약하다는 것이 단점이다. 혼동 주의: 보수를 고정 금액으로 주면 실비정액 보수가산식이다.

(1) 떠붙임 공법
(2) 압착붙임 공법
(3) 신축줄눈(Expansion Joint)

[해설]

타일공사에서는 모르타르를 어디에 바르느냐에 따라 붙임 공법이 나뉘고, 균열을 흡수하는 줄눈은 따로 계획해 둔다.

• 떠붙임 공법 — 타일 뒷면에 모르타르를 떠 얹어 1매씩 눌러 붙이는 가장 오래된 방식이다.
• 압착붙임 공법 — 평탄한 바탕면에 붙임모르타르를 바르고 타일을 두드리거나 비벼 넣어 붙인다.
• 신축줄눈 — 온도변화·부등침하·진동에 따른 움직임을 흡수하도록 균열이 예상되는 위치에 미리 두는 줄눈이다.

혼동 주의: 개량압착붙임은 바탕면과 타일 뒷면 양쪽에 모두 모르타르를 바른다. 압착붙임은 바탕면에만 바른다.

① 4℃
② 60
③ AE제(또는 AE감수제)

[해설]

콘크리트 표준시방서(한중 콘크리트)는 일평균기온이 4℃ 이하로 동결 위험이 있는 기간에 치는 콘크리트를 한중 콘크리트로 다룬다.

물시멘트비를 60% 이하로 낮추면 초기강도가 빨리 확보된다. AE제·AE감수제가 만든 미세 기포는 물이 얼며 팽창하는 압력을 흡수해 동해를 줄인다.

혼동 주의: 서중 콘크리트는 일평균기온이 25℃를 넘을 때 적용한다.

① 계수하중 $P_u = 1.2P_D + 1.6P_L = 1.2 \times 20 + 1.6 \times 30 = 72$ kN ($1.4P_D = 28$ kN보다 크므로 지배)
② 목두께 $a = 0.7S = 0.7 \times 5 = 3.5$ mm, 단위길이당 용접면적 $A_w = a \times 1 = 3.5$ mm²
③ 단위길이당 설계강도 $\phi R_n = \phi(0.6F_{uw})A_w = 0.75 \times (0.6 \times 420) \times 3.5 = 661.5$ N/mm
④ $L_e = \dfrac{P_u}{\phi R_n} = \dfrac{72 \times 10^3}{661.5} = 108.84$ mm

[해설]

KDS 강구조 설계기준의 필릿용접 설계강도 $\phi R_n = \phi(0.6F_{uw})A_w$($\phi = 0.75$)로 소요 유효길이를 구한다.

계수하중은 $1.2D+1.6L$과 $1.4D$ 중 큰 값을 쓴다.

$P_u = 1.2 \times 20 + 1.6 \times 30 = 72$ kN ($1.4 \times 20 = 28$ kN보다 커서 지배)

목두께는 필릿 단면 삼각형의 최소 두께로, $a = 0.7S$다.

$a = 0.7 \times 5 = 3.5$ mm
$A_w = 3.5 \times 1 = 3.5$ mm²

$\phi R_n = 0.75 \times (0.6 \times 420) \times 3.5 = 661.5$ N/mm
$L_e = \dfrac{72 \times 10^3}{661.5} = 108.84$ mm

혼동 주의: 용접부 강도에는 용접재 강도 $F_{uw} = 420$ N/mm²를 쓴다. 모재 $F_u = 490$ MPa는 모재 파단을 검토할 때 쓰는 값이다.

드레인 보드(Drain Board)

[해설]

드레인 보드(Drain Board)는 지하 옹벽·지하외벽 뒷면에 붙이는 요철 형태의 판·롤 배수재다. 쇄석을 채워 만들던 재래식 배수층을 대신하는 영구배수 자재다.

보드 요철 사이 통로로 침투수를 모아 하부 배수관·집수정으로 보내고, 양수관으로 퍼내 벽에 걸리는 수압을 줄인다.

(1) 명칭 — 선행 냉각(Pre-Cooling, 프리쿨링)
(2) 목적 — 타설 온도를 낮춰 시멘트 수화열에 의한 온도균열을 억제
(3) 사용 재료
① 얼음
② 액체질소

[해설]

매스콘크리트는 부재가 두꺼워 시멘트 수화열이 내부에 쌓이고, 내부와 표면의 온도차 때문에 온도균열이 생기기 쉽다.

명칭은 선행 냉각(Pre-Cooling, 프리쿨링)이다. 타설 전에 골재·배합수 같은 재료를 미리 식혀 콘크리트의 출발 온도를 낮추는 방법이다.

• 목적 — 타설 온도를 낮추면 수화열로 올라가는 최고온도도 낮아져 온도균열이 억제된다.
• 얼음 — 배합수 일부를 잘게 부순 얼음으로 바꿔 넣으면, 얼음이 녹으며 열을 흡수해 콘크리트가 식는다.
• 액체질소 — 영하 196℃의 액체질소를 믹서나 골재에 직접 주입해 짧은 시간에 크게 냉각한다.

혼동 주의: 타설 후 콘크리트 속에 묻은 관으로 냉각수를 흘려 식히는 방법은 파이프쿨링(관로냉각)이라 하며, 선행 냉각과는 다른 대책이다.

[해설]

규준틀은 벽 중심선의 위치와 높이를 표시하는 가설재다. 벽선이 ㄱ자로 꺾이는 모서리에는 귀규준틀, 벽선이 T자로 만나는 교차부에는 평규준틀을 설치한다.

• 귀규준틀 — ㄱ자 모서리는 건물 네 귀 4곳과, 가운데 들어간 부분 양옆 블록의 윗모서리 2곳이다. 합쳐서 6개소다.
• 평규준틀 — 안벽이 외벽에 T자로 닿는 곳은 들어간 윗변 양 끝 2곳, 아랫변 2곳, 왼쪽 외벽 1곳이다. 여기에 안벽끼리 T자로 만나는 1곳을 더해 6개소다.

혼동 주의: 들어간 윗변의 양 끝은 세로 안벽이 아래로 이어지므로 모서리로 세지 않는다. T자 교차부이므로 평규준틀로 센다.

[해설]

건축 적산 기준에 따라 부재가 겹치는 부분은 한 번만 계산한다. 슬래브는 외곽 전체를 잡고, 기둥은 슬래브 밑까지, 보는 슬래브 두께를 뺀 춤과 기둥 사이 안목길이만 잡는다.

기둥 순높이 1층 $3.3-0.13=3.17$ m, 2층 $3.0-0.13=2.87$ m (9개)
보 순춤 $0.6-0.13=0.47$ m, 안목길이 $G_1 = 6-0.3=5.7$ m, $G_2 = 5-0.3=4.7$ m (층당 6개씩, 두 층 12개)
슬래브 외곽 $(12+0.3) \times (10+0.3) = 12.3 \times 10.3$ m

거푸집은 기둥이 둘레 $(0.3+0.3) \times 2$×순높이, 보가 양 측면 $0.47 \times 2$×안목길이다. 슬래브는 밑면에 테두리 옆면 $(12.3+10.3) \times 2 \times 0.13$을 더한다.

합계는 콘크리트 55.43 m³, 거푸집 447.68 m²다.

혼동 주의: 보 밑면 거푸집은 슬래브 밑면 $12.3 \times 10.3$에 이미 들어 있으므로 따로 더하지 않는다.

(1) 물시멘트비 — 굳지 않은 모르타르·콘크리트의 시멘트 페이스트에서 시멘트 질량에 대한 물 질량의 백분율
(2) 물결합재비 — 시멘트 페이스트에서 결합재(시멘트+혼화재) 질량에 대한 물 질량의 백분율

[해설]

콘크리트 표준시방서의 용어 정의로, 두 비율 모두 페이스트 속 물의 양을 질량 백분율로 나타낸다.

물시멘트비 = 물 질량 ÷ 시멘트 질량 × 100(%)
물결합재비 = 물 질량 ÷ (시멘트 + 혼화재) 질량 × 100(%)

플라이애시·고로슬래그 미분말 같은 혼화재를 넣은 배합은 분모에 혼화재까지 더한 물결합재비로 관리한다. 혼동 주의: 감수제 등 소량 투입하는 혼화제는 결합재에 들지 않는다.

① 갱 폼(Gang Form)
② 클라이밍 폼(Climbing Form)
③ 슬라이딩 폼(Sliding Form)

[해설]

시스템 거푸집은 대형 패널을 미리 짜 두고 층마다 반복해서 쓰므로 이음이 적고 공기가 짧다.

• 갱 폼(Gang Form) — 거푸집 판과 작업발판을 대형 패널 하나로 짜서 크레인으로 통째로 옮겨 쓴다.
• 클라이밍 폼(Climbing Form) — 거푸집과 작업대를 한 몸으로 만들어, 먼저 타설한 벽체에 고정한 채 층마다 올라가며 시공한다.
• 슬라이딩 폼(Sliding Form) — 거푸집을 멈추지 않고 서서히 끌어올리며 연속으로 타설하므로 시공이음이 없다.

외우는 요령: 사일로·굴뚝처럼 이음 없이 수밀해야 하는 벽체에는 연속으로 타설하는 슬라이딩 폼이 가장 잘 맞는다.

· 양단 고정 → 유효길이계수 $K = 0.5$
· 최소 회전반경 $r_{min} = \sqrt{\dfrac{I_{min}}{A}} = \sqrt{\dfrac{\pi D^4/64}{\pi D^2/4}} = \dfrac{D}{4}$
· $\lambda = \dfrac{KL}{r_{min}} = \dfrac{2L}{D} = \dfrac{2 \times (3 \times 10^3)}{100} = 60$

[해설]

세장비는 $\lambda = KL/r_{min}$로, 기둥이 얼마나 가늘고 긴지를 나타내는 좌굴 판정 지표다. 양단 고정 기둥은 양 끝이 회전하지 못하므로 유효길이계수가 K = 0.5이다.

원형 단면의 최소 회전반경은 단면2차모멘트를 단면적으로 나눈 값의 제곱근이다.
$r_{min} = \sqrt{\dfrac{\pi D^4/64}{\pi D^2/4}} = \dfrac{D}{4} = 25$ mm

길이를 mm로 맞춰 대입한다.
$\lambda = \dfrac{0.5 \times 3{,}000}{25} = 60$

혼동 주의: K는 양단 힌지 1.0, 1단 고정·1단 자유 2.0, 1단 고정·1단 힌지 0.7이다.