9급 국가직 공무원 토목설계 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2020년07월11일 15번

[과목 구분 없음]
단철근 철근콘크리트 직사각형 보의 폭 b=400mm, 유효깊이 d=400mm, 콘크리트의 설계기준압축강도 fck=24MPa, 철근의 설계기준항복강도 fy=400MPa, 인장철근 단면적 As=2,040mm2일 때, 보의 공칭휨강도 Mn[kNㆍm]은? (단, KDS 14 20 20을 따른다)

  • ① 240.6
  • ② 264.2
  • ③ 285.6
  • ④ 359.4
(정답률: 60%)

문제 해설

단면의 중립면에서의 응력은 최대인데, 이 때의 응력은 fb=0.85fck입니다. 따라서, 단면 내의 콘크리트 부분이 최대 인장응력을 견딜 수 있는 최대 힘은 다음과 같습니다.

fb = 0.85fck = 0.85 × 24 = 20.4 MPa
Ac = b × d = 400 × 400 = 160,000 mm2
Nc = fb × Ac = 20.4 × 160,000 = 3,264 kN

따라서, 인장철근의 항복전까지 최대 힘은 다음과 같습니다.

Ns = As × fy = 2,040 × 400 = 816 kN

공칭휨강도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

Mn = (Nc - Ns) × (d/2) = (3,264 - 816) × (400/2) = 285,600 Nㆍm = 285.6 kNㆍm

따라서, 정답은 "285.6"입니다.
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