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등분포하중 w = 5kN/m(자중 포함), 경간 12m인 단순보에 상세 페이지

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등분포하중 w=5w = 5kN/m(자중 포함), 경간 12m인 단순보에 대하여 답하시오. (단면 폭 200mm·전체 높이 600mm·유효깊이 550mm, 보통중량콘크리트, fck=24f_{ck} = 24MPa, fy=400f_y = 400MPa)
(1) 최대 휨모멘트 (2) 균열모멘트를 구하고 균열 발생 여부를 판정하시오.

해설

(1) Mmax=wL28=5×1228=90M_{max} = \dfrac{wL^2}{8} = \dfrac{5 \times 12^2}{8} = 90 kN·m
(2) Mcr=0.63λfckbh26=0.63×1.0×24×200×60026=37.04M_{cr} = 0.63\,\lambda \sqrt{f_{ck}} \cdot \dfrac{bh^2}{6} = 0.63 \times 1.0 \times \sqrt{24} \times \dfrac{200 \times 600^2}{6} = 37.04 kN·m
· Mmax(90)>Mcr(37.04)M_{max}(90) > M_{cr}(37.04) 이므로 균열이 발생한다.


[해설]

등분포하중을 받는 단순보의 최대 휨모멘트는 Mmax=wL2/8M_{max} = wL^2/8로 구한다(5×12²/8 = 90kN·m).

균열모멘트는 콘크리트구조기준의 파괴계수 0.63λfck0.63\lambda\sqrt{f_{ck}}에 단면계수 bh2/6bh^2/6을 곱해 산정한다. 보통중량콘크리트이므로 λ=1.0\lambda = 1.0이며, 0.63×√24×(200×600²/6) = 37.04kN·m다(유효깊이가 아니라 전체 높이 h를 쓰는 점에 유의).

사용하중에 의한 MmaxM_{max}McrM_{cr}보다 크므로 이미 균열이 발생한 상태로 판정한다.

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