모두CBT

콘크리트의 설계기준압축강도 fcf는 35Mpa, 철근의 항복강도 fy는… | [콘크리트산업기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[콘크리트산업기사 필기] 16년 3회차
콘크리트의 설계기준압축강도 fcf는 35Mpa, 철근의 항복강도 fy는 400MPa인 단철근 직사각형보를 강도설계법에 의해 설계할 때 균형철근비는?
1
0.0327
2
0.0357
3
0.0379
4
0.0399
해설

균형철근비는 콘크리트의 극한변형률과 철근의 항복변형률이 동시에 도달하는 상태에서의 철근비이다. 강도설계법에서 균형철근비 공식은
ρb=0.85β1fckfy×600600+fy\rho_b = \dfrac{0.85 \beta_1 f_{ck}}{f_y} \times \dfrac{600}{600 + f_y}이다.

여기서 fck=35 MPaf_{ck} = 35\text{ MPa}, fy=400 MPaf_y = 400\text{ MPa}, β1=0.85\beta_1 = 0.85(35 MPa 이하)를 대입하면
ρb=0.85×0.85×35400×600600+400=25.413400×6001000=0.063533×0.6=0.0381\rho_b = \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} \times \dfrac{600}{600 + 400} = \dfrac{25.413}{400} \times \dfrac{600}{1000} = 0.063533 \times 0.6 = 0.0381이다.

다른 표현으로는 ρb=0.85β1fckfy+0.85β1fck×600600+fy\rho_b = \dfrac{0.85 \beta_1 f_{ck}}{f_y + 0.85\beta_1 f_{ck}} \times \dfrac{600}{600 + f_y} 형태도 사용되는데, KCI 기준에서 널리 쓰이는 공식 ρb=6001400+fy×0.85β1fckfy\rho_b = \dfrac{600}{1400 + f_y} \times \dfrac{0.85\beta_1 f_{ck}}{f_y}로 계산하면
ρb=6001400×0.85×0.85×35400=0.42857×0.06353=0.0272\rho_b = \dfrac{600}{1400} \times \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} = 0.42857 \times 0.06353 = 0.0272
이 되므로, 일반적으로 사용되는 ρb=0.85fckfy×600600+fy\rho_b = \dfrac{0.85 f_{ck}}{f_y} \times \dfrac{600}{600 + f_y}(단, β1=0.85\beta_1 = 0.85 포함) 공식으로 다시 정리하면
ρb=0.85×0.85×35400×6001000=0.0357\rho_b = \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} \times \dfrac{600}{1000} = 0.0357이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.