토목구조기술사 117-4-4

 

(1) RC보 파괴상태 풀이

     콘크리트가 압축변형률 εc일 때 철근도 항복하는 균형철근량 Asb 산정

 εy = fy/Es = 350/200000 = 0.00175

   cb : 0.003 = (520 - cb) : 0.00175

   0.003(520 - cb) = 0.00175cb

    ∴ cb = 328.4211mm

 

   압축력 = 인장력 조건에서

   0.85fck·a·b=Asb·fy 여기서 a=0.85cb (fck < 28MPa, β1=0.85)

   Asb = 0.85fck(0.85cb)·b/fy = 0.85×21×0.85×328.4211×350/350 = 4983㎟

   사용철근량 As(=3150㎟) < Asb (=4983㎟) 이므로 연성파괴 상태

 

(2) 강도감소계수 산정  

   c값 산정(철근은 항복함)

   0.85fck·(0.85c)·b=As·fy    =>   0.85×21×0.85×c×350 = 3150× 350

     ∴ c = 207.6125mm

 

   철근변형률 εs    0.003 : c = εs : (d-c)    =>  εs = (d-c)/c × 0.003= (520 - 207.6125)/207.6125 × 0.003

      ∴ εs= 0.004514

   fy < 400MPa이므로 인장지배변형률 한계는 0.005, 압축지배밴형률 0.00175

 

   띠철근을 사용한다고 가정하고 압축지배 Φ 0.65~ 인장지배 Φ 0.85 변화구간에 속함

 

   Φ =  (0.85-0.65) / (0.005-0.00175) ×(0.004514 - 0.00175) + 0.65 = 0.820

 

(3) 설계모멘트 적정성 검토

   최소철근량 Max{ 1.4/fy bd , 0.25√fck/fy bd } = {728 , 596} < As(=3150㎟) ∴ OK

   Mn = As·fy(d-a/2) = 3150×350×(520-207.6125×0.85/2)

          = 476020588.2 Nmm = 476.021kNm   ΦMn = 0.820 × 476.021 = 390.4 kNm > Mu=370kNm ∴ OK

 

** 검증