그림과 같은 철근콘크리트 보에서 중립축 거리 c = 250 mm일 때 … | 건축기사 실기 · 2020년 3회차 기출문제 상세 페이지

· $f_{ck} \le 40$ → $\varepsilon_{cu} = 0.0033$
· $\varepsilon_t = \dfrac{d_t - c}{c}\,\varepsilon_{cu} = \dfrac{550 - 250}{250} \times 0.0033 = 0.00396$
· $0.002 < \varepsilon_t < 0.005$ 이므로 변화구간 단면
· $\phi = 0.65 + (\varepsilon_t - 0.002) \times \dfrac{200}{3} = 0.65 + (0.00396 - 0.002) \times \dfrac{200}{3} = 0.78$

[해설]

콘크리트구조 설계기준은 인장철근의 순인장변형률 ε_t로 단면을 구분해 강도감소계수를 정한다.

f_ck ≤ 40 MPa이므로 극한변형률 ε_cu = 0.0033을 쓰고, 변형률 분포가 직선이라 닮은 삼각형 비례식으로 ε_t를 구한다.
ε_t = (d_t − c) / c × ε_cu
= (550 − 250) / 250 × 0.0033 = 0.00396

ε_y(= 400/200,000 = 0.002) < ε_t < 0.005이므로 변화구간 단면이라 φ를 0.65와 0.85 사이에서 기울기 0.20/0.003 = 200/3으로 직선보간한다.
φ = 0.65 + (ε_t − 0.002) × 200/3
= 0.65 + 0.00196 × 200/3 = 0.78

혼동 주의: ε_t ≥ 0.005이면 인장지배단면(φ = 0.85), ε_t ≤ 0.002이면 압축지배단면(띠철근 φ = 0.65)이다.