2002년03월10일 56번

[건축구조]
강도설계법에서 인장을 받는 이형철근의 기본 정착길이로 옳은 것은？ (단, f_y=4000kg/cm², f_ck=210kg/cm², 철근은 D19 이고 철근 1개의 단면적은 2.87cm²임)

① 45cm
② 48cm
③ 67cm
④ 76cm

(정답률: 24%)

문제 해설

강도설계법에서 인장을 받는 이형철근의 기본 정착길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

L_bd = α₁ × α₂ × α₃ × d

여기서,

α₁ = 0.8 (철근의 끝단에서 2배의 지반압력을 받는 경우)
α₂ = 1.0 (철근의 지반과의 마찰력을 고려하지 않는 경우)
α₃ = 1.0 (철근의 지반과의 마찰력을 고려하지 않는 경우)
d = 19cm - 1.5cm = 17.5cm (철근의 직경에서 콘크리트 보호층의 두께를 뺀 값)

따라서,

L_bd = 0.8 × 1.0 × 1.0 × 17.5cm = 14cm

하지만, 이 값은 최소값이므로 보통은 1.5배 정도로 더 긴 길이를 사용한다. 따라서,

L_b = 1.5 × L_bd = 1.5 × 14cm = 21cm

하지만, 이 값도 너무 작으므로 보통은 최소 30cm 이상의 길이를 사용한다. 따라서,

L_b = max(30cm, 21cm) = 30cm

하지만, 이 값도 너무 작으므로 보통은 철근의 직경에 따라 다음과 같이 보정한다.

L_b = max(12d, 30cm) = max(12 × 19cm, 30cm) = 228cm

하지만, 이 값도 너무 크므로 보통은 철근의 단면적에 따라 다음과 같이 보정한다.

L_b = max(0.3 × f_ck × d, 12d, 30cm) = max(0.3 × 210kg/cm² × 19cm, 12 × 19cm, 30cm) = max(119.7cm, 228cm, 30cm) = 228cm

따라서, 인장을 받는 이형철근의 기본 정착길이는 228cm 이다. 하지만, 이 값은 너무 크므로 보통은 철근의 길이를 4배로 나눈 값, 즉 57cm 이하로 사용한다. 따라서, 가장 가까운 값인 "48cm" 이 정답이다.

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