#설계휨강도 집중 분석

플랜지의 유효폭 bₑff = 500 mm이고 두께 hf = 120 mm를 가진 T형보의 설계휨강도를 구하시오. 【조건】 ∙ 등가 직사각형 압축응력 블록을 사용함. ∙ 보의 복부폭 b𝓌 =300 mm, 높이 h=600 mm, 유효높이 d =510 mm ∙ 최외단 인장철근까지의 높이 dt = 540 mm ∙ 인장철근의 단면적 Aₛₜ = 4,000 mm² ∙ f'꜀ = 24 MPa, fᵧ = 400 MPa

본 문제는 T형보의 설계휨강도를 계산하는 문제로, 주어진 조건(플랜지 유효폭, 두께, 복부폭, 높이, 유효높이, 철근 단면적, 콘크리트 및 철근 강도)을 활용하여 등가 직사각형 응력 블록을 가정한 후, 중립축 위치를 파악하고 공칭휨강도 및 설계휨강도를 산정하는 것을 목표로 한다. 주요 검토사항으로는 플랜지 내에 중립축이 위치하는지 여부와 인장지배 변형률 조건을 만족하는지 확인하는 것이다.

다음 부착긴장재를 가진 프리스트레스트 부재의 설계휨강도(ϕMn)를 계산하시오. (단, 이 단면은 철근이 사용되지 않은 완전 프리스트레스트 부재이고 fpe 의 값은 0.5fpu 이상이다.) fck = 40MPa fpu = 1,860MPa fps = 0.85fpu 6-ϕ12.7mm(저릴랙세이션 긴장재) Aps = 6×(98.71mm²) = 592.26mm² (단위:mm)

본 문제는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 설계 휨강도를 계산하는 문제이다. 주어진 조건(긴장재 정보, 콘크리트 강도 등)을 활용하여 긴장재 응력 증가량, 중립축 깊이, 공칭 휨강도를 계산하고, 강도 감소 계수를 적용하여 설계 휨강도를 산정한다. 완전 프리스트레스트 부재이므로 철근의 영향은 고려하지 않는다.

다음 그림의 단면을 가지는 보에 대해서 콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준(KDS 14 20 20 : 2022)에 따라 정모멘트에 대한 설계휨강도(𝜙𝑀ₙ)를 구하시오. (단, 보통중량 콘크리트, 철근의 설계기준 항복강도 𝑓ᵧ= 400MPa, 보의 유효높이 𝑑=500mm, 최하단 철근의 위치 𝑑ₜ=550mm이며, 피복두께에 대한 검토는 제외한다.) (단, 치수단위는 mm이다.)

아래 그림과 같은 철근콘크리트 복근보의 설계휨강도 ϕMn을 구하시오. (단, 건축물 콘크리트구조 설계기준(KDS41 20 00) 적용) <조건> ▪fck = 27MPa, fy = 500MPa, Es = 2×10⁵MPa ▪콘크리트 압축응력의 분포는 등가 직사각형 압축응력블록으로 가정(β₁ = 1) ▪D22의 단면적 = 387mm², D25의 단면적 = 507mm² ▪압축철근에 의한 콘크리트의 단면 손실은 무시

충전형 합성부재에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, 건축물 강합성구조 설계기준(KDS41 30 20) 적용) 1) 휨을 받는 충전형 합성부재의 국부좌굴에 대한 단면 분류를 설명하시오. 2) 그림과 같은 충전형 각형강관 합성단면의 설계휨강도를 구하시오. <조 건> ▪각형강관: B=H=500mm, t=12mm, 𝐹ᵧ=355MPa, 𝐸=210,000MPa ▪콘크리트: 𝑓'꜌ =35MPa ▪모서리 곡률 반지름은 0으로 가정, 필요한 단면성능은 직접 계산