10년 1회차

옳지 않은 것은 직사각형의 회전반지름을 좌굴 방향에 관계없이 단면치수의 0.3배로 한다는 설명이다.

직사각형 압축부재의 회전반지름은 좌굴안정성이 고려되는 방향의 단면치수의 0.3배로 취하므로, 방향에 따라 다른 치수를 써야 한다.

• 비지지길이는 고려하는 방향으로 횡지지하는 부재 사이의 순길이 — 옳다.
• 장주효과는 2계 해석 또는 모멘트 확대계수법 같은 근사해법으로 고려 — 옳다.
• 원형 단면의 회전반지름은 지름의 0.25배 — 옳다.

활동저항력의 최소값은 30 kN이다.

옹벽의 활동에 대한 안정조건은 활동저항력이 수평력의 1.5배 이상이어야 한다는 것이다.

$H_r\ge 1.5\times 20=30\ \mathrm{kN}$

옳지 않은 것은 부벽식 옹벽의 저판을 부벽 간 거리를 경간으로 하는 단순보로 설계한다는 설명이다.

부벽식 옹벽의 저판은 부벽에 연속으로 지지되므로 정밀한 해석을 하지 않으면 부벽 간 거리를 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계한다.

• 흙에 접하는 면의 최소 피복두께 80 mm 이상 — 옳다.
• 부벽식 옹벽의 전면벽은 3변 지지 2방향 슬래브로 설계할 수 있다 — 옳다.
• 활동 안정이 부족하면 활동방지벽·횡방향 앵커로 저항력을 늘릴 수 있다 — 옳다.

순단면적은 650 m$m^{2}$이다.

볼트 구멍지름은 공칭직경에 3 mm를 더한 22 mm로 보고, 엇모배치는 경사 구간마다 $\dfrac{s^2}{4g}$를 더해 가장 작은 순폭을 찾는다.

직선 경로(구멍 2개): $180-2\times 22=136\ \mathrm{mm}$
지그재그 경로(구멍 3개): $180-3\times 22+2\times\dfrac{40^2}{4\times 50}=180-66+16=130\ \mathrm{mm}$

$A_n=130\times 5=650\ \mathrm{mm^2}$

중앙단면의 부모멘트는 1,000 kN·m이다.

포물선 긴장재의 등가 상향력은 $u=\dfrac{8Pe}{L^2}=\dfrac{8\times 4000\times 0.25}{20^2}=20\ \mathrm{kN/m}$이다.

이 상향력이 단순보 중앙에 만드는 모멘트는 $M=\dfrac{uL^2}{8}=Pe$이다.
$M=\dfrac{20\times 20^2}{8}=4000\times 0.25=1000\ \mathrm{kN\cdot m}$

작용시켜야 할 휨모멘트는 30 kN·m이다.

상연 응력은 $f_t=\dfrac{P}{A}-\dfrac{Pe\,y}{I}+\dfrac{M\,y}{I}$이며(압축 +), 그림에서 y = 150 mm이다.

$\dfrac{P}{A}=\dfrac{600000}{60000}=10\ \mathrm{MPa},\ \ \dfrac{Pe\,y}{I}=\dfrac{600000\times 100\times 150}{4.5\times 10^{8}}=20\ \mathrm{MPa}$

$10-20+\dfrac{M\times 150}{4.5\times 10^{8}}=0\ \Rightarrow\ M=3\times 10^{7}\ \mathrm{N\cdot mm}=30\ \mathrm{kN\cdot m}$

최대 지반반력은 80.0 kN/$m^{2}$이다.

편심하중을 받는 기초의 지반반력은 $q_{max}=\dfrac{P}{A}+\dfrac{M}{Z}$이며, 모멘트는 4 m 방향으로 작용한다.

$\dfrac{P}{A}=\dfrac{580}{4\times 2}=72.5,\ \ Z=\dfrac{2\times 4^2}{6}=5.33\ \mathrm{m^3},\ \ \dfrac{M}{Z}=\dfrac{40}{5.33}=7.5$
$q_{max}=72.5+7.5=80.0\ \mathrm{kN/m^2}$

프리스트레스 감소율은 6%이다.

정착장치 활동에 의한 손실은 $\Delta f_p=E_p\dfrac{\Delta l}{l}$이다(마찰 무시).

$\Delta f_p=2.0\times 10^{5}\times\dfrac{3}{10000}=60\ \mathrm{MPa}$
$\dfrac{60}{1000}\times 100=6\%$

용접부의 전단응력은 20√2 MPa이다.

필렛용접의 목두께는 $a=0.707s=\dfrac{10}{\sqrt{2}}\ \mathrm{mm}$이고, 그림의 용접선은 양측 200 mm 두 줄과 끝단 100 mm로 총 500 mm이다.

$\tau=\dfrac{P}{\sum a l}=\dfrac{100000}{\dfrac{10}{\sqrt{2}}\times 500}=\dfrac{100000\sqrt{2}}{5000}=20\sqrt{2}\ \mathrm{MPa}$

옳지 않은 것은 $\mathrm{V}_{s}$가 $\dfrac{1}{3}\sqrt{f_{ck}}b_wd$를 넘을 때도 수직스터럽 최대간격을 0.5d, 600 mm 이하로 한 설명이다.

$\mathrm{V}_{s}$가 $\dfrac{1}{3}\sqrt{f_{ck}}b_wd$를 초과하면 최대간격을 절반(0.25d 이하, 300 mm 이하)으로 줄여야 한다.

• 여러 종류의 전단철근을 함께 쓰면 각 $\mathrm{V}_{s}$를 합한다 — 옳다.
• ½φ$\mathrm{V}_{c}$ < $\mathrm{V}_{u}$ ≤ φ$\mathrm{V}_{c}$이고 보 깊이가 250 mm를 넘으면 최소 전단철근을 둔다 — 옳다.
• 경사스터럽·굽힘철근은 0.5d에서 반력점 쪽으로 그은 45°선과 한 번 이상 교차 — 옳다.

옳은 것은 탄성한도 내에서 크리프 변형률은 응력에 비례하고 탄성계수에 반비례한다는 설명이다.

크리프 변형률은 $\varepsilon_c=\phi\,\dfrac{f_c}{E_c}$(φ: 크리프계수)로 나타내므로 응력에 비례하고 탄성계수에 반비례한다.

• 옥외 구조물의 크리프계수가 옥내보다 크다 — 건조한 옥내가 더 크다.
• 증가하는 응력에서 탄성변형이 증가하는 현상 — 크리프는 일정한 지속응력 아래에서 변형이 시간에 따라 증가하는 현상이다.
• 일시적 하중에도 크리프를 고려 — 크리프는 지속하중에 대해 고려한다.

옳지 않은 것은 옥외 공기나 흙에 접하지 않는 슬래브의 D35 초과 철근 피복두께를 30 mm로 한 설명이다.

옥외 공기나 흙에 직접 접하지 않는 슬래브·벽체·장선의 최소 피복두께는 D35 이하 철근이 20 mm, D35 초과 철근이 40 mm이다.

• 흙에 접하거나 옥외 공기에 노출되는 D16 이하 철근: 40 mm — 옳다.
• 수중 타설 콘크리트: 100 mm — 옳다.
• 흙에 접해 친 후 영구히 흙에 묻히는 콘크리트: 80 mm — 옳다.

최대 전단응력은 P/bh, 최대 휨응력은 4Pℓ/3b$h^{2}$이다.

하중이 왼쪽 지점에서 ℓ/3에 있으므로 왼쪽 반력이 최대 전단력이다.
$V_{max}=\dfrac{2P}{3},\ \ \tau_{max}=\dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{V_{max}}{bh}=\dfrac{P}{bh}$

최대 휨모멘트는 하중점에서 생긴다.
$M_{max}=\dfrac{2P}{3}\cdot\dfrac{\ell}{3}=\dfrac{2P\ell}{9},\ \ \sigma_{max}=\dfrac{6M_{max}}{bh^2}=\dfrac{4P\ell}{3bh^2}$

최대 철근량 식은 $A_{s,max}=0.643\times 0.85\times 0.836\dfrac{f_{ck}}{f_y}\dfrac{600}{600+f_y}bd$이다.

콘크리트구조설계기준(2007)은 프리스트레스를 가하지 않은 휨부재의 순인장변형률을 최소허용변형률 0.004 이상으로 제한하므로 최대 철근비는 균형철근비에 다음 비율을 곱한다.
$\dfrac{0.003+\varepsilon_y}{0.003+0.004}=\dfrac{0.003+0.0015}{0.007}=0.643$

$f_{ck}$=30 MPa이므로 $\beta_1=0.85-0.007\times(30-28)=0.836$이다. 0.75$\rho _{b}$는 이전 기준의 규정이고, $\beta _{1}$=0.85는 28 MPa 이하에만 해당한다.

옳지 않은 것은 나선철근의 순간격을 25 mm 이상 95 mm 이하로 한 설명이다.

나선철근의 순간격은 25 mm 이상, 75 mm 이하이다. 간격이 너무 넓으면 심부 콘크리트를 구속하는 효과가 떨어진다.

• 현장치기 콘크리트에서 나선철근 지름 10 mm 이상 — 옳다.
• 나선철근 끝에서 1.5회전만큼 추가로 정착 — 옳다.
• 기초판 윗면에서 지지 부재의 최하단 수평철근까지 연장 — 옳다.

옳은 것은 경간 내에서 끝나는 다발철근의 개개 철근은 40$d_{b}$ 이상 엇갈려 끝나야 한다는 설명이다.

다발철근의 절단점이 한 곳에 몰리면 응력이 집중되므로 40$d_{b}$ 이상 엇갈리게 끝내도록 규정한다.

• 기둥 축방향 철근 순간격 30 mm 이상 — 40 mm 이상이다.
• 벽체·슬래브 휨 주철근 간격이 두께의 4배 이하 — 두께의 3배 이하이다.
• 부재단 프리텐셔닝 긴장재 중심간격을 강선 4$d_{b}$, 강연선 5$d_{b}$로 한 설명 — 강선 5$d_{b}$, 강연선 4$d_{b}$로 서로 바뀌었다.

표준갈고리의 최소 정착길이는 588 mm이다.

당시 기준(2007)의 표준갈고리 기본정착길이는 $l_{hb}=\dfrac{100d_b}{\sqrt{f_{ck}}}$($f_{y}$=400 MPa 기준)이다.

$l_{hb}=\dfrac{100\times 35}{\sqrt{25}}=700\ \mathrm{mm}$

보정계수는 에폭시 도막 1.2, D35 이하 철근에서 갈고리 평면에 수직인 측면 피복두께 70 mm 이상(80 mm)이므로 0.7을 적용한다.
$l_{dh}=700\times 1.2\times 0.7=588\ \mathrm{mm}$

옳지 않은 것은 I형·T형보에서 깊이가 플랜지 두께의 3.5배 또는 복부폭 중 큰 값 이하인 보를 예외로 든 설명이다.

최소 전단철근 배치의 예외가 되는 I형·T형보는 깊이가 플랜지 두께의 2.5배 또는 복부폭의 1/2 중 큰 값 이하인 보이다.

• 슬래브와 기초판 — 예외에 해당한다.
• 콘크리트 장선구조 — 예외에 해당한다.
• 교대 벽체·날개벽·옹벽 벽체·암거처럼 휨이 주 거동인 판 부재 — 예외에 해당한다.

옳지 않은 것은 무근콘크리트 단면의 강도감소계수를 0.65로 한 설명이다.

콘크리트구조설계기준(2007)에서 무근콘크리트의 휨·압축·전단·지압에 대한 강도감소계수는 0.55이다.

• 인장지배 단면 0.85 — 옳다.
• 전단과 비틀림 0.75 — 옳다.
• 나선철근으로 보강된 압축지배 단면 0.70 — 옳다.

첫 번째 띠철근의 최대 수직간격은 240 mm이다.

띠철근 간격 s는 축방향 철근 지름의 16배, 띠철근 지름의 48배, 단면 최소치수 중 최솟값이다.
$16\times 30=480,\ 48\times 13=624,\ 500\ \rightarrow\ s=480\ \mathrm{mm}$

슬래브의 최하단 수평철근 아래에 배치되는 첫 번째 띠철근은 띠철근 간격의 1/2 이하에 두어야 하므로
$\dfrac{480}{2}=240\ \mathrm{mm}$