2011년08월21일 42번

[건축구조]
그림과 같이 슬래브 상부근이 90° 표준갈고리로 벽체에 인장 정착될 경우 기본정착길이는?(단, D13 철근 사용, D13의 공칭 지름 =12.70mm, f_ck=24MPa, f_y=400MPa, 에폭시 도막되지 않은 경우, m_c=2,300kg/m³)

① 260mm
② 250mm
③ 240mm
④ 230mm

(정답률: 45%)

문제 해설

슬래브 상부근이 90° 표준갈고리로 벽체에 인장 정착될 경우, 기본정착길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

1. 철근의 인장강도 계산
f_y = 400MPa

2. 철근의 인장면적 계산
A_s = (π/4) × D²
= (π/4) × (12.70mm)²
= 127.67mm²

3. 철근의 인장력 계산
F_s = A_s × f_y
= 127.67mm² × 400MPa
= 51,068N

4. 벽체의 인장강도 계산
f_ck = 24MPa

5. 벽체의 단면적 계산
A_c = 1000mm × 300mm
= 300,000mm²

6. 벽체의 인장력 계산
F_c = A_c × f_ck / m_c
= 300,000mm² × 24MPa / 2,300kg/m³
= 3,136,363N

7. 철근의 기본정착길이 계산
L₀ = F_c / (0.4 × F_s)
= 3,136,363N / (0.4 × 51,068N)
= 154.2mm

하지만, 철근의 표준갈고리 부분이 벽체와 접촉하는 부분에서는 인장력이 집중되어 벽체의 인장강도를 초과할 수 있다. 따라서, 이 부분에서는 추가적인 보강이 필요하다. 이를 고려하여, 기본정착길이에 보강길이를 더한 값이 최종적인 정착길이가 된다.

일반적으로 보강길이는 100mm 이상으로 설정한다. 따라서, 정답은 250mm 이다.

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