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1[콘크리트기사 필기] 16년 2회차
그림과 같이 D25 철근이 축방향으로 배근된 나선철근 기둥(단주)의 설계 축하중 강도(문제 이미지)는? (단, fck=30MPa, fy=400MPa, I-D25-506.7mm2 압축지배단면이다.)
문제 이미지
1
1256kN
2
2584kN
3
3091kN
4
4313kN
해설

나선철근 단주의 설계 축하중 강도는 약 3091kN이다.

단면도에서 기둥 지름 D=450mm, 축방향 철근은 D25 6본이므로
전체 단면적 Ag=π×45024=159,043 mm2A_g=\dfrac{\pi\times450^2}{4}=159{,}043\ \mathrm{mm^2}, 철근량 Ast=6×506.7=3040 mm2A_{st}=6\times506.7=3040\ \mathrm{mm^2}

나선철근 기둥은 강도감소계수 0.70, 최대축하중 계수 0.85를 적용한다.
ϕPn=0.70×0.85[0.85fck(Ag−Ast)+fyAst]\phi P_n=0.70\times0.85\left[0.85 f_{ck}(A_g-A_{st})+f_y A_{st}\right]

대입하면 0.85×30×156,003=3,978,000 N0.85\times30\times156{,}003=3{,}978{,}000\ \mathrm{N}, 400×3040=1,216,000 N400\times3040=1{,}216{,}000\ \mathrm{N} 이고, 합 5,194,000N에 0.70×0.85를 곱하면 약 3,091,000N, 즉 3091kN이 된다(출제 당시 콘크리트구조기준 기준. 띠철근 기둥이면 0.65와 0.80을 써야 하므로 계수를 혼동하지 않도록 주의한다).

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