#합성보 집중 분석

그림과 같은 노출형 합성보 SB1에 있어서 시공 시 및 완공 시의 휨과 전단에 대한 안전성을 검토하시오. <조건> 1) H형강(SB1) ① 단면: H - 500 × 200 × 10 × 16(SM355, r = 20 mm) ② 단면적: A = 1.142 × 10⁴ mm² s ③ 단위길이당 중량: 8.78 × 1

합성보에서 강재보와 슬래브 사이의 하중전달에 대해 설명하시오.

합성보는 강재보와 콘크리트 슬래브를 연결하여 하중 저항 성능을 향상시키는 구조 시스템이다. 하중은 슬래브에서 강재보로 전달되며, 이때 전단연결재가 중요한 역할을 한다. 합성 효과를 극대화하기 위해 설계 시 전단연결재의 배치 및 강성을 적절히 고려해야 한다.

아래 그림과 같이 스팬 6m, 간격 3.0m인 합성보 B를 H-300×150×6.5×9인 강재와 데크플레이트 슬래브(리브춤 75mm, 토핑콘크리트 두께 65mm)로 구성된 합성보로 설계하고자 한다. ▪강재 : SM275A(fy = 275N/mm², Es = 210000N/mm²) ▪콘크리트 : fck = 27N/mm², Ec = 27000N/mm² ▪H-300×150×6.5×9 : As = 4678mm²

그림 (a)와 같은 평면에서 합성보 B1(콘크리트슬래브와 강재보의 합성)의 단면이 그림 (b)와 같을 때 다음에 답하시오. (단, 합성보의 양단은 힌지접합이며, 등분포하중에 의한 정모멘트를 받는 것으로 가정한다.) ㆍH-500×200×10×16 (SM355, A = 11,420mm², I = 4.78×10⁸mm⁴, E = 210,000MPa) ㆍE = 25,000MPa, fck = 27MPa (1) 유효폭 B를 산정하시오. (2) 합성단면의 도심위치 y₀를 산정하시오. (3) 도심위치에서 합성단면의 단면2차모멘트를 산정하시오. (4) 완전합성보로 설계 시 φ19스터드앵커의 공칭전단강도 Qn 값이 82kN일 때 스터드앵커의 개수를 구하고, 배치방안을 설명하시오.

본 문제는 합성보의 유효폭 산정, 단면 도심 계산, 단면2차모멘트 계산, 그리고 스터드 앵커의 개수 및 배치 방안을 묻는 문제입니다. 합성보 설계의 기본 원리를 이해하고, 관련 기준을 정확히 적용하는 능력을 평가합니다. 유효폭은 콘크리트 슬래브가 강재보와 효과적으로 합성될 수 있는 범위를 결정하며, 도심 및 단면2차모멘트는 휨 강도 및 처짐 계산에 필수적인 요소입니다. 스터드 앵커는 콘크리트와 강재보 사이의 전단력을 전달하여 완전 합성을 확보하는 역할을 합니다.