2005년03월06일 99번
[조경시공구조학] 콘크리트 옹벽과 저판위의 흙의 중량이 5,000Kg일 때 토압이 1,162Kg 작용한다면 이 옹벽은 활동에 대해 어떠한가? (단, 콘크리트 면이 진흙에 대한 마찰계수를 0.5로 한다.)
- ① 위의 조건으로 알 수 없다.
- ② 활동에 대해 안전하다.
- ③ 활동에 대해 불안전하다.
- ④ 활동에는 안전하나 침하될 우려가 있다.
(정답률: 44%)
문제 해설
토압은 옹벽에 작용하는 압력을 나타내는데, 이 문제에서는 흙의 중량과 함께 주어졌다. 따라서 옹벽에 작용하는 힘은 흙의 중량과 토압의 합이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
작용하는 힘 = 흙의 중량 + 토압
= 5,000Kg + 1,162Kg
= 6,162Kg
이제 이 작용하는 힘을 옹벽이 버틸 수 있는 힘과 비교해보자. 옹벽이 버틸 수 있는 힘은 마찰력과 수직방향의 힘이다. 마찰력은 옹벽과 흙의 마찰계수에 따라 결정되는데, 이 문제에서는 마찰계수가 0.5로 주어졌다. 따라서 마찰력은 다음과 같다.
마찰력 = 마찰계수 × 수직방향의 힘
= 0.5 × 5,000Kg
= 2,500Kg
따라서 옹벽이 버틸 수 있는 힘은 마찰력과 수직방향의 힘의 합인 다음과 같다.
버틸 수 있는 힘 = 마찰력 + 수직방향의 힘
= 2,500Kg + 5,000Kg
= 7,500Kg
작용하는 힘이 버틸 수 있는 힘보다 작으므로, 이 옹벽은 활동에 대해 안전하다고 할 수 있다.
작용하는 힘 = 흙의 중량 + 토압
= 5,000Kg + 1,162Kg
= 6,162Kg
이제 이 작용하는 힘을 옹벽이 버틸 수 있는 힘과 비교해보자. 옹벽이 버틸 수 있는 힘은 마찰력과 수직방향의 힘이다. 마찰력은 옹벽과 흙의 마찰계수에 따라 결정되는데, 이 문제에서는 마찰계수가 0.5로 주어졌다. 따라서 마찰력은 다음과 같다.
마찰력 = 마찰계수 × 수직방향의 힘
= 0.5 × 5,000Kg
= 2,500Kg
따라서 옹벽이 버틸 수 있는 힘은 마찰력과 수직방향의 힘의 합인 다음과 같다.
버틸 수 있는 힘 = 마찰력 + 수직방향의 힘
= 2,500Kg + 5,000Kg
= 7,500Kg
작용하는 힘이 버틸 수 있는 힘보다 작으므로, 이 옹벽은 활동에 대해 안전하다고 할 수 있다.
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