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b=300mm, d=450mm, As=3-D25=1520mm2 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 3회차
b=300mm, d=450mm, As=3-D25=1520mm2가 1열로 배치된 단철근 직사각형 보의 설계 휨강도(øMn)은 약 얼마인가? (단, fck=28MPa, fy =400MPa 이고 과소철근보이다.)
1
192.4kN∙m
2
198.2kN∙m
3
204.7kN∙m
4
210.5kN∙m
해설

단철근 직사각형 보의 설계 휨강도는 ϕMn=ϕfyAs(da/2)\phi M_n = \phi f_y A_s (d - a/2)로 구하며, 먼저 응력블록 깊이 a=Asfy0.85fckba = \frac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}를 계산한다. a=1520×4000.85×28×300=6080007140=85.1 mma = \frac{1520 \times 400}{0.85 \times 28 \times 300} = \frac{608000}{7140} = 85.1 \text{ mm}
다음 공칭 휨강도는 Mn=fyAs(da/2)=400×1520×(45085.1/2)=608000×407.45=247.73×106 Nmm=247.73 kNmM_n = f_y A_s (d - a/2) = 400 \times 1520 \times (450 - 85.1/2) = 608000 \times 407.45 = 247.73 \times 10^6 \text{ N}\cdot\text{mm} = 247.73 \text{ kN}\cdot\text{m}
단철근 과소철근보는 강도감소계수 φ = 0.9를 적용하므로, ϕMn=0.9×247.73=222.96 kNm\phi M_n = 0.9 \times 247.73 = 222.96 \text{ kN}\cdot\text{m}이다. 그러나 선택지와 비교 시 정답 4번(210.5kN·m)은 φ = 0.85를 적용한 결과(0.85×247.73210.6 kNm0.85 \times 247.73 ≈ 210.6 \text{ kN}\cdot\text{m})에 해당하므로, 문제의 기준에서는 강도감소계수 0.85가 사용되었다.

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