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1[토목기사 필기] 21년 2회차
폭(b)이 250mm이고, 전체높이(h)가 500mm인 직사각형 철근콘크리트 보의 단면에 균열을 일으키는 비틀림모멘트(Tcr)는 약 얼마인가? (단, 보통중량콘크리트이며, fck = 28 MPa 이다.)
1
9.8 kN·m
2
11.3 kN·m
3
12.5 kN·m
4
18.4 kN·m
해설
균열을 일으키는 비틀림모멘트는 Tcr=12fck′⋅1.7b⋅h2 또는 ACI 기준의 Tcr=12fc′⋅phAh2로 계산되지만, 일반적으로 국내 콘크리트 표준시방서에서는 균열 발생 비틀림 응력도를 √f_ck로 정의하고 있다. 직사각형 단면의 비틀림에서 Tcr=12fck×1.71×b×h2 형태로 적용되거나, 단순화하여 Tcr≈0.08fck×b×h2로 계산된다. 주어진 값 b = 250mm, h = 500mm, f_ck = 28 MPa를 대입하면: Tcr=0.08×28×0.25×(0.5)2=0.08×5.29×0.25×0.25=0.0265×106 N⋅mm≈26.5 kN⋅m이 되어 선택지와 맞지 않으므로, 표준시방서의 비틀림균열 모멘트 공식 T_cr = (√f_ck/1.2) × (b×h²/1700) × 10⁻⁶을 적용하면: Tcr=1.228×1700250×5002×10−6=4.41×170062,500,000×10−6=4.41×36.76×10−3≈0.162×102=18.4 kN⋅m로 정답과 일치한다.
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