그림과 같은 직사각형 RC보에서 최외단 인장철근의 순인장변형률 \eps… | 건축기사 실기 · 2018년 4회차 기출문제 상세 페이지

$f_{ck} \le 40$ MPa이므로 $\eta = 1.00$, $\beta_1 = 0.80$, $\epsilon_{cu} = 0.0033$
등가응력블록 깊이 $a = \dfrac{A_s f_y}{\eta \cdot 0.85 f_{ck} \cdot b} = \dfrac{1{,}927 \times 400}{1.00 \times 0.85 \times 24 \times 250} = 151.13$ mm
중립축 $c = \dfrac{a}{\beta_1} = \dfrac{151.13}{0.80} = 188.91$ mm
순인장변형률 $\epsilon_t = \dfrac{d_t - c}{c} \cdot \epsilon_{cu} = \dfrac{450 - 188.91}{188.91} \times 0.0033 = 0.00456$
$0.002 < \epsilon_t\,(=0.00456) < 0.005$ 이므로 변화구간단면

[해설]

콘크리트구조 설계기준은 최외단 인장철근의 순인장변형률 ε_t로 지배단면을 나눈다. f_y = 400 MPa이면 ε_t ≤ 0.002(= f_y/E_s)는 압축지배, ε_t ≥ 0.005는 인장지배이고 그 사이는 변화구간이다.

f_ck ≤ 40 MPa이면 η = 1.00, β₁ = 0.80, ε_cu = 0.0033을 쓴다.
$a = \dfrac{A_s f_y}{\eta \cdot 0.85 f_{ck} b} = \dfrac{1{,}927 \times 400}{1.00 \times 0.85 \times 24 \times 250} = 151.13$ mm
$c = \dfrac{a}{\beta_1} = \dfrac{151.13}{0.80} = 188.91$ mm

변형률은 중립축부터 직선으로 분포하므로 삼각형 비례로 ε_t를 구한다.
$\epsilon_t = \dfrac{d_t - c}{c} \times \epsilon_{cu} = \dfrac{450 - 188.91}{188.91} \times 0.0033$
$\epsilon_t = 0.00456$

0.002 < 0.00456 < 0.005 이므로 변화구간단면이다.