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2010년09월05일 72번

[철근콘크리트 및 강구조] 직사각형 보에서 계수 전단력 Vu=70kN을 전단철근없이 지지하고자 할 경우 필요한 최소 유효깊이 d는 약 얼마인가? (단, bw=400mm, fck=21MPa, fy=350MPa)

  • ① d=426mm
  • ② d=556mm
  • ③ d=611mm
  • ④ d=751mm
(정답률: 41%)

문제 해설

직사각형 보에서 전단철근 없이 전단력을 지탱하기 위해서는 보의 유효깊이 d가 충분히 커야 합니다. 이유는 보의 유효깊이가 작을 경우 전단력이 보의 단면에 집중되어 단면의 전단응력이 증가하기 때문입니다.

보의 단면에 작용하는 최대 전단응력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

Vu = 0.87 × fck × bw × d × (1 - 0.42 × fck / fy)

여기서, Vu는 계수 전단력, fck는 콘크리트의 고강도, bw는 보의 폭, d는 보의 유효깊이, fy는 철근의 항복강도입니다.

이 식을 d에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

d = Vu / (0.87 × fck × bw × (1 - 0.42 × fck / fy))

각각의 값에 대입하면,

d = 70 × 103 / (0.87 × 21 × 106 × 400 × (1 - 0.42 × 21 × 106 / 350 × 106)) = 611mm

따라서, 필요한 최소 유효깊이는 611mm입니다.
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