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아래 그림과 같은 T형 보의 압축연단에서 중립축까지의 거리(c)는 얼마… | [콘크리트기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[콘크리트기사 필기] 18년 2회차
아래 그림과 같은 T형 보의 압축연단에서 중립축까지의 거리(c)는 얼마인가? (단, As=6354mm2(8-D32), fck=35MPa, fu=400MPa이다.)
문제 이미지
1
113.58mm
2
133.62mm
3
141.80mm
4
157.40mm
해설

압축연단에서 중립축까지의 거리는 141.80mm이다. 그림의 단면은 플랜지 폭 800mm, 플랜지 두께 100mm, 복부폭 400mm, 압축연단에서 인장철근까지 600mm이다.

먼저 폭 800mm의 직사각형 단면으로 가정하면 a=Asfy0.85fckb=6354×4000.85×35×800=106.8 mma=\dfrac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}=\dfrac{6354\times 400}{0.85\times 35\times 800}=106.8\,\mathrm{mm}로 플랜지 두께 100mm를 넘는다. 따라서 압축영역이 복부까지 내려온 T형 보 거동으로 풀어야 한다.

플랜지 돌출부가 부담하는 철근량
Asf=0.85fck(b−bw)tffy=0.85×35×(800−400)×100400=2975 mm2A_{sf}=\dfrac{0.85f_{ck}(b-b_w)t_f}{f_y}=\dfrac{0.85\times 35\times (800-400)\times 100}{400}=2975\,\mathrm{mm^2}
복부의 등가응력깊이
a=(6354−2975)×4000.85×35×400=113.58 mma=\dfrac{(6354-2975)\times 400}{0.85\times 35\times 400}=113.58\,\mathrm{mm}

출제 당시 기준으로 β1=0.85−0.007(35−28)=0.801\beta_1=0.85-0.007(35-28)=0.801이므로 c=aβ1=113.580.801=141.80 mmc=\dfrac{a}{\beta_1}=\dfrac{113.58}{0.801}=141.80\,\mathrm{mm}가 된다. 113.58mm는 등가응력블록 깊이 a일 뿐 중립축 거리가 아니라는 점이 이 문제의 함정이다.

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