[PS콘크리트] 2019학년도 1학기 제2과제 답안지

2019학년도 제1 학기

제2 과제

학과 토목공학과 학년 4 교과정보 교과목명 PS콘크리트 구분 공학주제(요소설계) 담당교수 강대흥 시기 제2 과제 학생정보 성명 성적 /100 학번 1. 그림과 같은 사각형 단면의 포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 보에 대하여, 콘크리트구조기준에 따라 이 단면의 설계휨강도 ФMn을 해석하시오. 이때 해석방 법은 변형률적합해석을 사용하며, 유효긴장응력은 인장강도의 0.6배(fpe= 0.6fpu) (이때 h = 720mm이다.)(100점)

(f) (1) fck = 60 (2) 800 650 y [unit: mm] 400 MPa(N/mm2) 탄성계수비 그림과 같은 사각형 단면의 포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 보에 대하여, 콘크리트구조기준에 따라 이 단면의 설계휨강도 Ф

M

n

을 해석하시오. 이때 해

석방법은 변형률적합해석을 사용하며, 유효긴장응력은 인장강도의 0.6

배(f

pe

= 0.6 f

pu

)

SWPC7BL 15.2mm 강연선 9EA 단면도심으로부터 상연까지의 거리 콘크리트 단면2차모멘트 단면2차모멘트 SWPC7BL의 항복 후 직선관계식 강재의 인장력 SWPC7BL 15.2mm 강연선 1EA 단면적 138.7 mm2 환산단면적 단면의 회전반지름 유효 긴장력

재료 및 기하 상수 기호 단위 값 폭 b mm 400 강연선 유효깊이 dp mm 650 높이 h mm 800 콘크리트 설계기준강도 fck MPa(N/mm2) 60 콘크리트 탄성계수 Ec MPa(N/mm2) 28800 SWPC7BL의 탄성계수 Ep MPa(N/mm2) 200000 탄성계수비 n - 7 콘크리트 단면적 Ac mm2 320000 콘크리트 단면2차모멘트 Ic mm4 17066666667 단면2차모멘트 Ig mm4 17524073279 단면의 회전반지름 rc2 mm2 53333 SWPC7BL의 항복강도 fpy MPa(N/mm2) 1680 SWPC7BL의 인장강도 fpu MPa(N/mm2) 1860 SWPC7BL의 항복변형률 e_py - 0.0084 SWPC7BL의 극한변형률 e_pu - 0.035 유효긴장응력 f_pe MPa(N/mm2) 1116 유효 긴장력 P_e N 1393103 9EA의 SWPC7BL의 단면적 Aps mm2 244 1248.3 단면도심부터 상연까지의 거리 y mm 406 단면도심으로부터 텐던의 편심거리 ep mm

(1) 유효 긴장응력에 의한 강재의 변형률 e₁

=

0.00558 (2) 콘크리트 영응력 상태의 강재 변형률 e₂

=

0.00032 (3) 단면이 파괴될 때 강재에 발생할 변형률 e_py

<=

e

_ps

<= e

_ps e₃

=

0.008591 로 가정하면, e_ps

=

0.0144914 (4) 강재의 응력과 인장력 fps= 1721.063 MPa(N/mm2) T= 2148403 N a= 105.3 mm (5) 중립축의 위치 콘크리트의 설계기준압축강도가 35MPa이므로, b₁= 0.626 c=a/b1으로부터 c= 168.233 mm (6) 변형률 e3 e_cu

=

0.003 e₃

=

0.008591 가정한 e3과 같이 않다면, e₃

=

0.008591 e_ps

=e

1

+e

2

+e

3 e_ps

=0.00558+0.000144+e

3 C=T와 C=0.85fckab에서, a를 구하면,

(6) 공칭휨강도와 설계휨강도 f= 0.85 Mn=T(dp-a/2) Mn= 1.283E+09 N.mm Mn= 1283.3 kN.m Md=f

M

n Md= 1090.8 kN.m