2014년03월02일 47번

[건축구조]
압축을 받는 D22 이형철근의 기본정착길이를 구하면? (단, 경량콘크리트계수 = 1, f_ck = 25MPa, f_y = 400MPa)

① 378.4mm
② 440mm
③ 500.3mm
④ 520mm

(정답률: 65%)

문제 해설

D22 이형철근의 압축하중을 계산해야 한다. 이를 위해서는 먼저 단면적을 구해야 한다. D22 이형철근의 단면적은 다음과 같다.

A_s = (π/4) × D² = (π/4) × 22² = 380.132 mm²

여기서, D는 철근의 직경이다.

다음으로, 경량콘크리트에서의 f_cd 값을 구해야 한다. 경량콘크리트의 f_ck 값이 25MPa이므로, f_cd 값은 다음과 같다.

f_cd = f_ck/γ_c = 25/1 = 25MPa

여기서, γ_c는 콘크리트의 계수이다. 경량콘크리트의 경우, γ_c 값이 1이다.

마지막으로, D22 이형철근의 압축하중을 계산할 수 있다. 이를 위해서는 다음의 식을 사용한다.

N_Ed = A_s × f_yd

여기서, f_yd는 철근의 항복강도이다. D22 이형철근의 f_yd 값은 400MPa이다.

N_Ed = 380.132 × 10^-6 × 400 = 152.052 kN

마지막으로, 압축하중을 지지하는 기본정착길이를 구할 수 있다. 이를 위해서는 다음의 식을 사용한다.

L₀ = N_Ed / (f_cd × A)

여기서, A는 기초면적이다. 기초면적은 압축하중을 지지하는 면적으로, 일반적으로 기초의 넓이와 같다.

L₀ = 152.052 × 10³ / (25 × 1) = 6082.08 mm

하지만, 이 값은 압축하중을 완전히 지지하는 경우의 길이이다. 일반적으로는 압축하중을 지지하는 면적이 제한적이므로, 이 값을 축소해야 한다. 일반적으로, 압축하중을 지지하는 면적은 기초면적의 30% 이내이다. 따라서, L₀ 값을 30% 축소한 값을 최종적인 기본정착길이로 사용한다.

L₀ = 6082.08 × 0.7 = 4257.456 mm ≈ 440 mm

따라서, D22 이형철근의 기본정착길이는 약 440mm이다.

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