T형보 설계 휨강도, 철근량 산정 문제 (한계상태설계법)

 

극한한계상태 설계휨강도

 

한계상태설계법으로 휨부재 철근량, 휨강도 산정 관련 문제를 풀어보겠습니다. 휨부재 중에 T형보 문제입니다. 일반적인 직사각형은 아니고 T형보입니다. 중립축이 플랜지에 있는지 웨브에 있는지부터 확인이 필요해 보입니다. 또, 한계상태설계법이므로 강도설계법과 풀이 방법이 다르니 유의해야 합니다. 같이 풀어보시기 바랍니다.

 

 

한계상태설계법 휨강도 문제

문제는 어렵지 않습니다. 콘크리트 강도, 철근 강도, 철근량, 탄성계수, 강도감소계수 모두 주어져있습니다. 식만 알면 풀기 좋은 문제입니다. 이 문제를 시작으로 어려운 문제도 풀어보면 좋을 거 같습니다.

 

한계상태설계법 T형보 휨강도 해석

1) 중립축 산정

T형보이므로 중립축 위치를 플랜지 또는 웨브 둘 중 어디에 있는지 확인이 필요합니다. 압축강도와 인장강도가 동일하다는 가정하에 중립축 C 값을 구합니다.

주의할 점은 베타 β 가 주어지지 않았는데, 0.836 로 가정하고 풀이했습니다. 참고로 베타  β 는 압축강도 등가응력블록 계수입니다. 베타는 직접 산출할 수도 있고, 0.8로 가정해서 풀이도 가능합니다.

2) 중립축 위치 확인

중립축이 플랜지 내에 있으면, 직사각형 보와 동일하게 계산하면 되죠. 중립축이 웨브에 있다면, T형보로 휨강도를 계산합니다. 이 문제는 플랜지 내에 있네요.

3) 휨강도 산정

휨강도 식을 적용하여 산정합니다. 이때 강도설계법과 식이 조금 다르니 유의해야 합니다. 특히, 강도감소계수, 중립축 거리 계수가 다릅니다. 중립축 거리 계수 α 는 0.4로 가정하여 풀이했습니다. 이 또한 직접 구할 수 있지만, 0.4로 가정한 풀이도 괜찮습니다.

 

이상으로 한계상태설계법으로 T형보의 휨강도 산정 문제를 풀어봤습니다. 토목구조기술사 112회 기출문제로 나왔던 문제니 참고 바랍니다.

 

 

T형보 중립축, 휨모멘트 강도 구하기

 

도움이 되셨기를 바랍니다. 기술사는 다양한 문제를 보는 게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

(링크) 한계상태설계법으로 편심하중 기둥 강도 구하기

(링크) 한계상태설계법 전단강도 산정

(링크) 한계상태설계법 파괴확률 Pf 의미, 안전지수 β 산정