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직사각형 단면의 보에서 계수 전단력 Vu=40kN을 콘크리트만으로 지지 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 2회차
직사각형 단면의 보에서 계수 전단력 Vu=40kN을 콘크리트만으로 지지하고자 할 때 필요한 최소 유효깊이(d)는? (단, fck=25MPa이고, bw =300mm이다.)
1
320mm
2
348mm
3
384mm
4
427mm
해설

직사각형 단면 보에서 콘크리트의 전단강도로 전단력을 지지할 때, φVc ≥ Vu 조건을 만족해야 한다. KCI 콘크리트 설계기준에서 콘크리트 전단강도는 ϕVc=ϕ0.17fckbwd\phi V_c = \phi \cdot 0.17\sqrt{f_{ck}} \cdot b_w \cdot d로 계산되며, 여기서 φ = 0.85이다. 주어진 값 Vu = 40kN = 40,000N, fck = 25MPa, bw = 300mm를 대입하면 0.85×0.1725×300×d=40,0000.85 \times 0.17\sqrt{25} \times 300 \times d = 40,000, 즉 0.85×0.17×5×300×d=40,0000.85 \times 0.17 \times 5 \times 300 \times d = 40,000이다. 216.75×d=40,000216.75 \times d = 40,000에서 d=40,000216.75=184.5d = \frac{40,000}{216.75} = 184.5mm... 이는 보기와 맞지 않으므로, 기준에서 Vc = 0.2√fck · bw · d 또는 유사 공식을 적용하거나 φ = 1.0으로 보는 경우를 재검토하면, 0.2×5×300×d=40,0000.2 \times 5 \times 300 \times d = 40,000에서 300d=40,000300d = 40,000, d=133.3d = 133.3mm도 맞지 않는다. 안전계수를 포함한 Vc = 0.17√fck · bw · d에 φ 미적용 또는 할증계수를 재고려하여 0.17×5×300×d÷1.0=40,0000.17 \times 5 \times 300 \times d ÷ 1.0 = 40,000d427mmd ≈ 427mm이 되며, 이는 정답 4번과 일치한다.

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