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1[토목기사 필기] 17년 2회차
강도 설계법에서 그림과 같은 T형보의 응력 사각형 블록의 깊이(a)는 얼마인가? (단, As =14-D25=7094mm2, fck=21Mpa, fy=300Mpa)
문제 이미지
1
120㎜
2
130㎜
3
140㎜
4
150㎜
해설

압축력을 플랜지만으로 감당하지 못해 T형보로 계산하면 a = 140mm이다.

그림의 단면은 플랜지 폭 1,000mm, 플랜지 두께 100mm, 복부 폭 480mm, 유효깊이 600mm이다. 먼저 플랜지 폭 전체가 압축을 받는 직사각형보로 보면
a = Asfy ÷ (0.85fckb) = 7,094 × 300 ÷ (0.85 × 21 × 1,000) = 119.2mm
이 값이 플랜지 두께 100mm를 넘으므로 T형보로 거동한다.

플랜지 돌출부의 압축력에 대응하는 철근량은
Asf = 0.85fck(b − bw)tf ÷ fy = 0.85 × 21 × (1,000 − 480) × 100 ÷ 300 = 3,094mm2
나머지 Asw = 7,094 − 3,094 = 4,000mm2가 복부의 압축과 균형을 이룬다.

따라서 응력 사각형 블록의 깊이는 복부 폭으로만 계산해
a = Aswfy ÷ (0.85fckbw) = 4,000 × 300 ÷ (0.85 × 21 × 480) = 140mm

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