강도설계법에서 균형철근비 ρb=0.03이고, b=300mm, d=500… | [건축산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

2021년 개정 규정에서는 휨부재의 최소허용변형률로 최대철근량을 제한하며, $f_y \le 400\,\mathrm{MPa}$인 경우 최소허용변형률은 $\varepsilon_t = 0.004$이다. 중립축 위치가 변형률의 비로 정해지므로 최대철근비는 균형철근비에 다음 비를 곱해 구한다.
$\rho_{max} = \rho_b \times \dfrac{\varepsilon_{cu} + \varepsilon_y}{\varepsilon_{cu} + 0.004}$
항복변형률 $\varepsilon_y = \dfrac{f_y}{E_s} = \dfrac{400}{200000} = 0.002$, 콘크리트 극한변형률 $\varepsilon_{cu} = 0.0033$($f_{ck} \le 40\,\mathrm{MPa}$)을 대입하면
$\rho_{max} = 0.03 \times \dfrac{0.0033 + 0.002}{0.0033 + 0.004} = 0.03 \times \dfrac{0.0053}{0.0073} \approx 0.02178$
$A_{s,max} = \rho_{max}\, b\, d = 0.02178 \times 300 \times 500 \approx 3267\,\mathrm{mm^2}$
따라서 최대 철근량은 약 3,267mm²이다. 극한변형률을 0.003으로 잘못 두면 3,214mm²가 나오므로, 현행 기준값 0.0033을 쓰는 것이 관건이다.