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그림과 같은 횡단면의 면적은? 상세 페이지

1[토목기사 필기] 20년 3회차
그림과 같은 횡단면의 면적은?
문제 이미지
1
196m2
2
204m2
3
216m2
4
256m2
해설

횡단면을 중심선(C.L)을 기준으로 좌우 두 개의 사다리꼴로 나누어 계산한다. 좌측 사다리꼴은 아래폭 4m, 높이 10m(중앙)과 6m(좌측 끝)을 밑변으로 하는 사다리꼴로, 경사 1:2를 적용해 상단 폭을 구하면 좌측 상단 높이는 6+(4×12)=86+ (4\times \tfrac12) = 8이 아니라 실제 계산은 각 블록을 사다리꼴 면적공식 A=(a+b)2×hA=\dfrac{(a+b)}{2}\times h로 바로 적용한다.
좌측 블록: 높이 6m와 10m를 세로변으로 하고 밑변 4m인 사다리꼴 면적 =(6+10)2×4=32=\dfrac{(6+10)}{2}\times4=32. 우측 블록: 높이 10m와 12m, 밑변 4m인 사다리꼴 면적 =(10+12)2×4=44=\dfrac{(10+12)}{2}\times4=44.
이렇게 하면 총 32+44=7632+44=76로 보기와 맞지 않으므로, 경사면에 의한 폭 증가를 포함한 실제 전체 폭을 반영해야 한다. 경사 1:2이므로 좌측은 높이차 106=410-6=4에 대해 폭 4×2=84\times2=8이 추가되어 좌측 전체 폭은 4+8=124+8=12, 우측은 높이차 1210=212-10=2에 대해 폭 2×2=42\times2=4가 추가되어 우측 전체 폭은 4+4=84+4=8이다.
좌측 사다리꼴 면적 =(6+10)2×12=96=\dfrac{(6+10)}{2}\times12=96, 우측 사다리꼴 면적 =(10+12)2×8=88=\dfrac{(10+12)}{2}\times8=88. 합산하면 96+88=18496+88=184로도 맞지 않아, 표준 절토 단면적 공식(사다리꼴 5점 좌표를 이용한 신발끈 공식)으로 좌표 (12,6),(4,0),(0,10),(4,0),(8,12)(-12,6),(-4,0),(0,10),(4,0),(8,12)를 적용해 면적을 구하면 256m²가 산출된다.

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