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1[토목기사 필기] 18년 2회차
그림과 같이 단위폭당 자중이 3.5×106N/m인 직립식 방파제에 1.5×106N/m의 수평 파력이 작용할때, 방파제의 활동 안전율은? (단, 중력가속도=10.0m/s2, 방파제와 바닥의 마찰계수=0.7, 해수의 비중 =1로 가정하며, 파랑에 의한 양압력은 무시하고, 부력은 고려한다.)
1
1.20
2
1.22
3
1.24
4
1.26
해설
부력을 뺀 유효자중에 마찰계수를 곱한 활동저항력을 파력으로 나누면 활동 안전율은 1.26이다.
그림에서 방파제 폭은 10.0 m, 수면 아래로 잠긴 높이는 8.0 m, 바닥 마찰계수 μ = 0.7이고, 단위폭당 자중 3.5×106 N/m, 수평 파력 1.5×106 N/m 이 작용한다.
해수 단위중량 γw = 1,000 × 10.0 = 10,000 N/m³
부력 B = γw × (10.0 × 8.0) = 10,000 × 80 = 0.8×106 N/m
유효자중 W′ = 3.5×106 − 0.8×106 = 2.7×106 N/mFs = μW′ / P = (0.7 × 2.7×106) / (1.5×106) = 1.89 / 1.5 = 1.26
부력을 빼지 않고 자중 그대로 쓰면 1.63이 나오는데, 이는 안전측이 아니므로 부력 공제가 필수다.
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