개념 한 쪽
기초는 지반의 깊이와 지지 방식에 따라 얕은 기초와 깊은 기초로 구분한다. 옹벽은 형태와 저항 원리에 따라 중력식, 부벽식(캔틸레버 포함), 아치식 등으로 나눈다. 옹벽 설계에서는 전도, 활동, 지지력(또는 침하) 등의 안정성 항목을 검토해야 한다.
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출제기준 단원 「기초 및 옹벽」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 합성 구조 식별 | 1 | 두 재료가 일체로 하중을 분담하는 구조를 가리기 |
| 교량 통로 위치 분류 | 1 | 통로 위치에 따른 상·중·하로 구분을 적용해 유형 고르기 |
| 옹벽 안정성 항목 판별 | 1 | 옹벽의 설계 안정성에 포함되지 않는 항목 가리기 |
기초는 지반 지지층까지 전달하는 깊이에 따라 얕은 기초와 깊은 기초로 분류한다. 얕은 기초는 전면 기초(확대기초)처럼 지표면 근처의 단단한 지반에 직접 하중을 전달하는 방식으로 정의한다. 깊은 기초는 말뚝 기초, 강관 널말뚝 기초, 케이슨 기초처럼 지반의 약한 표층을 통과하여 더 깊은 지지층까지 하중을 전달하는 방식이다.
옹벽은 흙을 지탱하는 구조물로, 형식과 재료에 따라 여러 가지로 나눈다. 중력식 옹벽은 자체 중량으로 토압에 저항하는 방식으로 주로 낮은 옹벽에 적용하며 무근 콘크리트 등의 자중으로 안정성을 확보한다. 부벽식 옹벽은 캔틸레버 형태처럼 바닥판과 벽체가 일체화된 역 T형 철근콘크리트 구조가 대표적이며 높은 옹벽에서 경제적이고 구조적으로 유리하다.
캔틸레버 옹벽은 역 T형의 철근콘크리트 구조로 바닥판과 벽체가 결합되어 토압에 저항하는 전형적인 부벽식 옹벽이다. 옹벽의 분류에서 부벽식과 중력식, 아치식 등을 구분할 때는 재료(철근콘크리트 vs 무근)와 형태(역 T형 등)를 기준으로 짝지어 기억하면 유리하다.
옹벽 설계 시 검토해야 할 주요 안정성 항목은 전도, 활동, 지지력(침하)이다. 전도는 옹벽이 뒤집히는 것을 방지하는 항목이고 활동은 옹벽이 미끄러지는 것에 대한 저항을 보는 항목이며 지지력과 침하는 옹벽 아래 지반의 지지 성능과 가라앉음을 점검하는 항목이다. 균열이나 투수는 내구성 또는 배수·시공 관련 항목으로서 구조적 안정성의 핵심 3항목과 구분한다.
합성 구조는 서로 다른 재료가 일체로 작용하여 하중을 분담하는 구조를 뜻한다. 예컨대 강재 보 위에 철근 콘크리트 슬래브를 얹어 전단 연결 등으로 일체화하면 두 재료가 함께 하중을 지지하는 합성 구조가 된다.
1) 기초 분류 문제에서는 전면 기초가 얕은 기초에 해당하고, 말뚝·케이슨 등은 깊은 기초에 해당한다는 규칙으로 정답을 고른다. '표면 근처에서 하중 분산'이 얕은 기초의 특징임을 확인한다.
2) 옹벽의 안정성 관련 문제에서는 전도·활동·지지력(침하)이 핵심 항목임을 바탕으로 보기 중 균열이나 투수를 고르면 오답으로 판단한다. 캔틸레버 옹벽은 역 T형 철근콘크리트 구조라는 사실로 형식 관련 문제를 풀면 된다.
토목 구조물의 종류에서 강재의 보 위에 철근 콘크리트 슬래브를 이어 쳐서 양자가 일체로 작용하도록 하는 구조는 어느 것인가?
정답 ① · 강재 보와 철근 콘크리트 슬래브를 일체로 작용시키는 구조 형식을 묻는 문제이다. 강재 보 위에 철근 콘크리트 슬래브를 타설하고 스터드 전단 연결재 등으로 두 부재를 연결하면 하중을 공동으로 지지하는 합성 구조가 된다.
강재 보 위에 콘크리트 슬래브를 얹어 일체로 작용하게 하는 구조는 두 재료가 힘을 함께 나누어 지지하는 합성 구조이다.
교량의 분류방법과 교량의 연결이 바른 것은?
정답 ③ · 교량의 분류 중 통로의 위치에 따른 분류에는 상로교, 중로교, 하로교 등이 있습니다. 중로교는 교량의 주거더나 트러스의 중간 높이에 통로를 설치한 형태이므로 통로의 위치에 따른 분류와 알맞게 연결되었습니다.
통로의 위치에 따른 교량 분류는 상로교, 중로교, 하로교이며, 중로교는 주거더 중간에 통로를 둔 형태다.
옹벽이 외력에 대하여 안정하기 위한 조건으로 거리가 가장 먼 것은?
정답 ③ · 옹벽의 안정 조건과 가장 거리가 먼 것을 고르는 문제이다. 옹벽은 토압 등 외력에 대하여 전도에 대한 안정, 활동에 대한 안정, 지지력에 대한 안정, 침하에 대한 안정을 검토해야 한다.
옹벽의 주요 안정성 검토 항목은 전도, 활동, 지지층 침하 및 지반지지력인데 균열 안정성은 포함되지 않는다.
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