토목기사 전단·비틀림·정착과 구조물 설계 핵심정리

전단철근이 없는 부분에서 콘크리트가 받는 전단강도 식입니다.

1. √fck = √25 = 5MPa
2. bw × d = 300 × 500 = 150,000mm²
3. Vc = (1/6) × 1.0 × 5 × 150,000 = 125,000N = 125kN
4. 검산: 설계값은 φVc = 0.75 × 125 = 93.75kN 입니다.

틀린 선지

• 93.75kN: 강도감소계수 0.75 를 곱한 설계값 φVc 입니다.
• 62.5kN: 1/6 대신 1/12 을 쓴 값입니다.
• 250kN: 1/6 대신 1/3 을 쓴 값입니다.

수직 스터럽 간격은 사인장 균열이 스터럽 사이로 빠져나가지 않도록 제한합니다.

1. 기본: d/2 이하이면서 600mm 이하 → 600 ÷ 2 = 300mm, 600mm 중 작은 값 300mm
2. Vs 가 (1/3)λ√fck·bw·d 를 넘으면 위 값을 절반(d/4, 300mm 이하)으로 줄입니다.
3. 이 문제는 Vs 가 그 이하이므로 300mm 입니다.

틀린 선지

• 150mm: Vs 가 (1/3)λ√fck·bw·d 를 넘을 때 쓰는, 절반으로 줄인 간격(d/4)입니다.
• 600mm: 간격 상한 600mm 만 보고 d/2 조건을 빠뜨린 값입니다.
• 450mm: 기준에 없는 0.75d 로 계산한 값입니다.

처짐을 계산하지 않을 때 1방향 슬래브의 최소 두께는 받침 조건에 따라 정해집니다(fy = 400MPa 기준).

1. 단순지지: L/20 → 4,000 ÷ 20 = 200mm
2. 1단 연속: L/24, 양단 연속: L/28, 캔틸레버: L/10
3. 검산: 받침이 단단할수록(연속일수록) 처짐이 작아 두께를 얇게 할 수 있습니다.

틀린 선지

• 167mm: 한쪽 끝이 연속인 슬래브(L/24)의 값입니다.
• 143mm: 양쪽 끝이 연속인 슬래브(L/28)의 값입니다.
• 400mm: 캔틸레버 슬래브(L/10)의 값입니다.

정착길이는 철근이 콘크리트에서 빠지지 않도록 묻어야 하는 길이입니다.

1. 식: ldb = 0.6 × db × fy ÷ (λ × √fck)
2. 분자: 0.6 × 25 × 400 = 6,000
3. 분모: 1.0 × √25 = 5
4. ldb = 6,000 ÷ 5 = 1,200mm
5. 검산: 1,200 ÷ 25 = 48 이므로 철근 지름의 48배로, 압축 정착(20배)보다 긴 것이 맞습니다.

틀린 선지

• 500mm: 압축 이형철근의 기본 정착길이(0.25db·fy/√fck)입니다.
• 480mm: 표준갈고리의 기본 정착길이(0.24db·fy/√fck)입니다.
• 240mm: fck 에 제곱근을 씌우지 않고 나눈 값입니다.

옹벽은 세 가지 안정 조건을 만족해야 합니다.

1. 활동: 저항력 ≥ 1.5 × 수평력
2. 전도: 저항모멘트 ≥ 2.0 × 전도모멘트
3. 지지력: 최대 지반반력 ≤ 지반의 허용지지력
4. 활동이 부족하면 기초 아래에 활동 방지벽(전단키)을 둡니다.

틀린 선지

• 2.0배: 전도에 대한 저항모멘트 조건입니다.
• 3.0배: 지반 허용지지력을 정할 때 흔히 쓰는 안전율입니다.
• 1.2배: 활동 안정 조건보다 작은 값입니다.

전단철근 배치 기준은 φVc 를 기준으로 나눕니다.

1. φVc = 0.75 × 125 = 93.75kN
2. ½φVc = 93.75 ÷ 2 ≈ 46.9kN
3. Vu ≤ 46.9kN: 최소 전단철근도 필요 없음
4. 46.9kN < Vu ≤ 93.75kN: 최소 전단철근 배치, Vu > 93.75kN: 계산으로 전단철근 설계

틀린 선지

• 93.8kN: φVc 로, 이보다 작으면 최소 전단철근만 두면 되는 경계입니다.
• 62.5kN: 강도감소계수를 빠뜨리고 Vc 의 절반만 쓴 값입니다.
• 125kN: 공칭 전단강도 Vc 그대로입니다.