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옹벽배면의 지표면 경사가 수평이고, 옹벽배면 벽체의 기울기가 연적인 벽… | [토목기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 17년 3회차
옹벽배면의 지표면 경사가 수평이고, 옹벽배면 벽체의 기울기가 연적인 벽체에서 옹벽과 뒷세움 흙사의 벽면마찰각(δ)을 무시할 경우, Rankine토압과 Coulomb 토양의 크기를 비교하면?
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Rankine토압이 Coulomb토압 보다 크다.
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Coulomb토압이 Rankine토압 보다 크다.
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Rankine토압과 Coulomb토압의 크기는 항상 같다.
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수동토압은 Rankine토압 더 크고, 수동토압은 Coulomb토압의 크기는 항상 같다.
해설

옹벽 배면이 연직이고 뒤채움 지표면이 수평이며 벽면마찰각(δ)을 무시하는 조건에서는 Rankine 토압과 Coulomb 토압의 크기가 항상 같다.

Coulomb 이론은 벽면마찰각과 배면 경사까지 반영할 수 있는 반면 Rankine 이론은 벽면마찰을 고려하지 않는데, 벽체가 연직이고 지표면이 수평이며 δ=0인 조건을 대입하면 Coulomb 주동토압계수가 Ka=cos⁡2ϕ(1+sin⁡ϕ)2=1−sin⁡ϕ1+sin⁡ϕK_a=\dfrac{\cos^2\phi}{(1+\sin\phi)^2}=\dfrac{1-\sin\phi}{1+\sin\phi}로 정리되어 Rankine의 tan⁡2 ⁣(45∘−ϕ2)\tan^2\!\left(45^\circ-\dfrac{\phi}{2}\right)와 일치한다.

수동토압도 같은 방식으로 두 값이 일치하므로, 이 특수한 경우에는 두 토압 이론의 계산값 사이에 차이가 발생하지 않는다.

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