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강도 설계법에서 그림과 같은 T형보에 압축연단에서 중립축까지의 거리(c… | [토목기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 15년 1회차
강도 설계법에서 그림과 같은 T형보에 압축연단에서 중립축까지의 거리(c)는 약 얼마인가? (단, As=14D-25 =7094mm2, fck =35MPa, fy =400MPa)
문제 이미지
1
132mm
2
155mm
3
165mm
4
186mm
해설

플랜지만으로는 압축력을 다 받지 못해 T형보로 거동하며, 압축연단에서 중립축까지의 거리는 c ≒ 165mm 이다.

그림의 단면은 플랜지 폭 b=800mm, 플랜지 두께 tf=100mm, 복부 폭 bw=480mm, 유효깊이 d=600mm 다. 먼저 직사각형보로 가정하면
a=Asfy0.85fckb=7094×4000.85×35×800=119.2 mm>tf=100 mma = \dfrac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b} = \dfrac{7094 \times 400}{0.85 \times 35 \times 800} = 119.2\,\mathrm{mm} > t_f = 100\,\mathrm{mm}
이므로 T형보로 해석해야 한다.

플랜지 내민 부분이 부담하는 철근량과 복부 몫을 나눈다.
Asf=0.85fck(b−bw)tffy=0.85×35×320×100400=2,380 mm2A_{sf} = \dfrac{0.85 f_{ck}(b-b_w)t_f}{f_y} = \dfrac{0.85 \times 35 \times 320 \times 100}{400} = 2{,}380\,\mathrm{mm^2}
Asw=7094−2380=4,714 mm2A_{sw} = 7094 - 2380 = 4{,}714\,\mathrm{mm^2}
a=4714×4000.85×35×480=132.0 mma = \dfrac{4714 \times 400}{0.85 \times 35 \times 480} = 132.0\,\mathrm{mm}

fck=35 MPa>28 MPaf_{ck}=35\,\mathrm{MPa}>28\,\mathrm{MPa} 이므로 β1=0.85−0.007(35−28)≒0.80\beta_1 = 0.85 - 0.007(35-28) \fallingdotseq 0.80 이고,
c=aβ1=132.00.80≒165 mmc = \dfrac{a}{\beta_1} = \dfrac{132.0}{0.80} \fallingdotseq 165\,\mathrm{mm}
등가응력깊이 a 를 그대로 중립축 c 로 답하지 않도록 β1 로 나누는 마지막 단계를 빠뜨리면 안 된다.

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