[토목구조] 115회 기출 원형기둥 나선철근 구하기
토목구조기술사 기출문제 풀이해보겠습니다. 115회 기출문제로 원형기둥의 설계강도 산정 및 나선철근 설계하는 문제입니다. 원형 기둥 문제는 자주 나오진 않습니다. 그런데 나오면 좀 당황스럽긴 합니다. 다행이 이 문제는 원형이면서 철근은 대칭합니다. 원형 기둥 강도 및 나선철근 풀이 같이 봐주시기 바랍니다.
원형기둥 철근량 산정 문제 해석
문제 해석부터 하겠습니다. 문제를 잘 읽어야 출제의도 및 풀이 방향을 잘 잡을 수 있기 때문입니다. 주어진 것은 축방향 철근, 나선철근, 철근강도가 있고, 콘크리트 기둥은 사이즈 및 강도가 주어져 있습니다. 철근량을 설계하라는 문제는 아니고 철근 및 콘크리트는 주어지고 설계강도를 산정하라는 문제입니다. 단, 나선철근 간격은 설계해주라고 합니다. 나선철근이 적용된 기둥은 강도감소계수가 다른데, 이 강도감소계수도 문제에서 주어져 있습니다. 좀 친절한 문제인거 같습니다.
원형기둥 설계강도 및 나선철근 구하기
문제 풀이 순서
1. 철근과 콘크리트가 주어져 있으니, 축방향 설계강도를 먼저 산정할 수 있어야 합니다. 원형 설계기준강도는 암기한 식으로 대입하면 됩니다. 단, 원형이므로 강도감소계수가 0.7 이라는 것은 주의해야 합니다. 문제에서 주어져 있으니 착한 문제인거 같습니다.
2. 나선철근 간격 s 를 산정하여야 합니다. 먼저 최소 나선철근비를 산정합니다. 산정된 최소 나선철근비를 나선철근 최소간격 s에 대입하여 나선철근 간격을 구합니다.
3. 나선철근 순간격 s' 에 대한 기준을 적용해봅니다. 해당 문제는 나선철근 순간격에 들어오지 않으니, 간격을 조정해야 합니다.
4. 문제에서 묻는 것은 여기까지이지만, 철근비 및 나선철근 정착 및 이음에 대한 기준을 적용해봐야 합니다.
5. 원형 기둥 주철근비 검토를 해야합니다. 주철근비는 1 ~ 8 % 사이를 만족해야 합니다. 단, 겹이음의 경우 4% 이하를 만족해야합니다. 문제에서 묻지 않았지만, 반드시 적어서 추가 점수를 받길 바랍니다.
6. 나선철근 정착 이음 조건도 적어두어야 합니다. 나선철근 정착은 1.5 회전 즉, 한바퀴 반 회전으로 정착시킵니다. 나선철근 겹침이음길이는 max [ 48 x d, 300] 를 만족하여야 합니다.
7. 추가로 기둥 및 받침부 등 다른 부재와 연결되는 경우, 연결된 부재의 최하단 수평철근까지 연장할 수 있어야 합니다
문제를 풀어봤습니다. 원형 기둥 문제를 풀어보신 분이라면 문제에서 많은 것들이 주어져있어 어렵지 않게 풀수 있을거라 생각합니다. 단, 나선철근 최소간격은 주의해야 합니다. 문제에서 요구한 것 뿐만 아니라 묻지 않은 주철근비 검토 및 나선철근 정착 및 이음 규정 사항에서도 검토하고 검토결과를 적으셔야 합니다. 조금이나마 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다
기술사는 많은 문제를 풀어보는게 무조건 유리합니다
변단면 기둥 부재 철근량 산정하는 문제도 아래 링크로 챙겨가시기 바랍니다
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