토목구조기술사 119-2-2

 

풀이)

- 압연형강 부재로 가정

-  단면성질 산정시, 폭-두께비 검토시 플랜지와 웹의 곡률 무시

-  웹이 수직 :  y축, 수평 : x축

 

(1) 단면성질 및 조건

 Ag = 21,870mm²

 b = 400/2 = 200mm   , tf = 21mm

 h = 400 - 21×2 = 358mm   , tw = 13mm

 Ix   = 400 × 400 ³ / 12 - (400-13) × (400-21×2) ³ /12 = 653,615,871.333mm⁴

 Iy  = (21 × 400 ³ / 12)×2 + (400 - 21×2) × 13³ / 12 = 224,065,544.833mm⁴

 rx = √ Ix/Ag = 172.9mm

 ry = √ Iy/Ag = 101.2mm

 K = 1(단순지지)

 L = 4500mm

 E = 205,000MPa

 

(2) 폭-두께비 검토

 플랜지와 웹이 세장, 비세장 단면인지 구분 식

플랜지  b/tf = 9.52  <  λr = 16.54     => 비세장 단면

복부      h/tw = 27.54  <  λr = 44.01  => 비세장 단면

 

(3) 좌굴강도 Fcr 산정

 Fcr 산정 식

 

Fe 탄성좌굴강도 식

                                                 

  ① x축

    Fe_x = 6,718.69MPa

    KL/rx = 17.35

    4.71√E/Fy = 139.11

    Fy/Fe_x = 0.035

    KL/rx < 4.71√E/Fy or Fy/Fe < 2.25  =>  Fcr=(0.658^(Fy/Fe))Fy = 231.6MPa

 

 ② y축

    Fe_y = 2,303.23MPa

    KL/ry = 29.64

    4.71√E/Fy = 139.11

    Fy/Fe_y = 0.102

    KL/ry < 4.71√E/Fy or Fy/Fe < 2.25  =>  Fcr=(0.658^(Fy/Fe))Fy = 225.2MPa

 

   ∴ Fcr = 225.2MPa

 

(4) 설계압축강도

    Φc = 0.9

    Φc × Pn = Φc × Ag × Fcr = 4432.1kN

 

(5) 검토

    Pu = 1.2 P_D+ 1.6 P_L = 2200.0kN < Φc Pn    ∴ O.K