철골구조에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?
공동주택시설개론ㄱ. 고장력볼트를 먼저 시공한 후 용접을 한 경우, 응력은 용접이 모두 부담한다.
ㄴ. H형강 보의 플랜지(flange)는 휨모멘트에 저항하고, 웨브(web)는 전단력에 저항한다.
ㄷ. 볼트 접합은 구조 안전성, 시공성 모두 우수하기 때문에 구조 내력상 주요 부분 접합에 널리 적용된다.
ㄹ. 철골보와 콘크리트슬래브 연결부에는 쉬어 커넥터(shear connector)가 사용된다.
- ①ㄱ, ㄷ
- ②ㄱ, ㄹ
- ③ㄴ, ㄷ
- ④ㄴ, ㄹ
- ⑤ㄷ, ㄹ
선지를 골라 바로 채점해 보세요.
정답 ④ — H형강 보에서 플랜지는 휨모멘트를, 웨브는 전단력을 지지하며, 보와 콘크리트 슬래브의 일체성 확보를 위해 쉬어 커넥터를 사용하므로 ㄴ과 ㄹ이 옳습니다.
선지별 오답 이유
- ① 고장력볼트를 선시공한 후 용접하면 두 접합부가 응력을 나누어 분담할 수 있으므로 용접만 단독 부담한다는 설명은 잘못되었으며, 보통볼트는 접합부의 미끄러짐과 풀림 위험 때문에 주요 구조부 접합에는 제한됩니다.
- ② 용접을 먼저 하고 고장력볼트를 나중에 체결하면 열 변형 등으로 용접이 전응력을 부담하지만, 고장력볼트를 먼저 체결·본조임한 후 용접을 진행하면 두 접합부가 응력을 분담할 수 있으므로 잘못된 항목이 포함되어 있습니다.
- ③ 단면 형상에 따른 응력 분담 원리는 타당하나, 보통볼트 접합은 진동이나 충격에 의해 너트가 풀리기 쉬워 주요 구조 부재의 영구적 접합에는 일반적으로 적용되지 않습니다.
- ④ H형강의 플랜지가 단면이차모멘트를 키워 휨에 저항하고 웨브가 수직 전단력을 받아내는 원리와, 철골보 상부와 콘크리트 바닥판의 미끄러짐을 방지하여 합성 작용을 유도하는 쉬어 커넥터의 기능이 모두 올바르게 설명되었습니다.
- ⑤ 철골 콘크리트 합성보에서 일체성 확보를 위한 전단연결재 적용은 타당하지만, 내력상 중요한 구조체 접합에는 보통볼트 대신 고장력볼트나 현장용접이 주로 채택되므로 옳지 않습니다.
관련 개념
철골구조에서 보 부재는 휨모멘트를 상·하부 플랜지가 부담하고 웨브가 전단력을 지지하는 역학적 특성을 가집니다.
강재와 콘크리트 슬래브가 일체로 거동하도록 하는 합성보에서는 수평전단력 전달을 위해 스터드 볼트 형태의 쉬어 커넥터가 필수적으로 설치됩니다.
접합 방식 중 보통볼트는 풀림과 유격 문제로 가설물 등에 제한적으로 쓰이며, 용접과 고장력볼트 혼용 시 시공 순서에 따라 응력 분담 여부가 달라집니다.
강재와 콘크리트 슬래브가 일체로 거동하도록 하는 합성보에서는 수평전단력 전달을 위해 스터드 볼트 형태의 쉬어 커넥터가 필수적으로 설치됩니다.
접합 방식 중 보통볼트는 풀림과 유격 문제로 가설물 등에 제한적으로 쓰이며, 용접과 고장력볼트 혼용 시 시공 순서에 따라 응력 분담 여부가 달라집니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과