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1[토목기사 필기] 15년 2회차
아래 그림과 같은 단철근 T형보에서 등가압축응력의 깊이(a)는? (단, fck =21MPa, fy=300MPa)
문제 이미지
1
75mm
2
80mm
3
90mm
4
103mm
해설

중립축이 플랜지 아래로 내려가 T형보로 거동하므로 등가압축응력블록의 깊이는 a ≒ 90 mm다.

그림에서 유효폭 b=1,000mm, 플랜지 두께 tf=80mm, 복부폭 bw=400mm, 유효깊이 d=600mm, As=5,000mm²다. 먼저 폭 1,000mm의 직사각형보로 가정해 검토하면
a = Asfy / (0.85fckb) = 5,000×300 / (0.85×21×1,000) = 84.0 mm
이 값이 플랜지 두께 80mm보다 크므로 직사각형보 가정은 성립하지 않는다.

플랜지 내민 부분(b − bw = 600mm)이 받는 압축력에 대응하는 철근량을 먼저 떼어낸다.
Asf = 0.85fck(b − bw)tf / fy = 0.85×21×600×80 / 300 = 2,856 mm²

남은 철근 As − Asf = 5,000 − 2,856 = 2,144mm²가 복부(폭 400mm)의 압축력과 균형을 이루므로
a = 2,144×300 / (0.85×21×400) = 643,200 / 7,140 = 90.1 mm ≒ 90 mm

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