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아래 그림과 같은 단철근 직사각형 보에서 설계휨강도 계산을 위한 강도감… | [콘크리트기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[콘크리트기사 필기] 15년 3회차
아래 그림과 같은 단철근 직사각형 보에서 설계휨강도 계산을 위한 강도감소계수(ø) 값으로 옳은 것은? (단, fck=28MPa, fy=400MPa, As=3,200mm2)
문제 이미지
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0.77
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0.79
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0.81
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0.83
해설

인장철근 변형률이 0.0041로 항복변형률 0.002와 0.005 사이의 변화구간에 놓이므로 강도감소계수는 약 0.79이다.

그림의 단면은 폭 b=300mm, 인장철근 도심까지의 유효깊이 d=500mm이다.
a=Asfy0.85fckb=3200×4000.85×28×300=179.3 mma=\dfrac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}=\dfrac{3200\times400}{0.85\times28\times300}=179.3\,\mathrm{mm}

fck=28 MPaf_{ck}=28\,\mathrm{MPa}이므로 β1=0.85\beta_1=0.85, 중립축 깊이는
c=aβ1=179.30.85=210.9 mmc=\dfrac{a}{\beta_1}=\dfrac{179.3}{0.85}=210.9\,\mathrm{mm}

εt=0.003×d−cc=0.003×500−210.9210.9=0.00411\varepsilon_t=0.003\times\dfrac{d-c}{c}=0.003\times\dfrac{500-210.9}{210.9}=0.00411
ϕ=0.65+(εt−εy)0.200.005−εy=0.65+(0.00411−0.002)×0.200.003≈0.79\phi=0.65+(\varepsilon_t-\varepsilon_y)\dfrac{0.20}{0.005-\varepsilon_y}=0.65+(0.00411-0.002)\times\dfrac{0.20}{0.003}\approx0.79
여기서 εy=400/200000=0.002\varepsilon_y=400/200000=0.002이며, 출제 당시 기준의 띠철근 부재 값을 적용한 것이다.

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