반응형 콘크리트22 모멘트 재분배 : 연속 휨부재는 모멘트가 재분배가 제한적으로 가능하다. 안녕하세요 오늘은 철근콘크리트 보의 모멘트 재분배에 대해서 포스팅하려고 합니다. 모멘트 재분배는 연속 휨부재에 대해서 가능합니다. 다른 말로 하면 부정정구조물은 일부 부재가 항복하더라도 붕괴가 되지 않고 더 큰 하중에 저항하면서 부재의 소성힌지가 형성됩니다. 이러한 소성힌지가 생기면 단면이 탄성영역에서 소성영역으로 바뀌게 되고 부재의 소성회전각이 발생하고 이로 인해서 모멘트의 분포에 변화가 발생합니다. 즉, 모멘트가 재분배된다는 것입니다. 이러한 모멘트 재분배를 고려하게 된다면 재료 물량을 감소시켜서 경제적인 설계를 할 수 있습니다. 그렇다면 모멘트 재분배는 어떤 기준에 의해서 가능할까요? 이제부터 작성해 보도록 하겠습니다. [모멘트 재분배 정의]모멘트 재분배는 소성론의 개념이 적용된 이론입니다. 즉, .. 2024. 8. 3. 표피철근(skin reinforcement, surface reinforcement) : 측면의 휨 균열 억제를 위한 보강 안녕하세요! 오늘은 표피철근의 주요 역할과 배치하는 방법에 대해서 포스팅하려고 합니다. 표피철근은 영문으로 Skin reinforcement 또는 Surface reinforcement로 표현하며, 말 그대로 보 부재의 양쪽 측면 표면에 가깝게 배치되는 철근을 말합니다. 아래의 그림을 참고하면 쉽게 이해가 될 것입니다.[표피철근 배근의 목적]표피철근을 배근하는 목적은 균열과 관련있습니다. 보 부재의 깊이가 깊어지면(깊은보) 인장영역의 균열보다 보 중간높이(복부)의 위치에서의 균열이 더 커지는 경향이 실험을 통해 확인 되었습니다. 이러한 균열은 미관상 좋지 않을 뿐더라 보의 내구성을 떨어지게하는 원인될 수 있기 때문에 적절한 균열 제어를 해야합니다. 그 균열을 제어하는 방법이 바로 표피철근을 배근하는 것입.. 2024. 8. 2. 콘크리트 부재의 휨 설계 : 압축응력의 분포와 콘크리트 변형률 사이의 관계(포물선-직선, 등가직사각형 압축응력블록) 안녕하세요 오늘은 콘크리트 부재의 휨 설계에 대해 글을 작성해 보겠습니다. 부재의 휨설계에서 가장 중요한 가정은 압축응력과 콘크리트 변형률 사이의 관계를 가정하는 것입니다. 실제 콘크리트 부재의 응력-변형률 곡선은 비선형의 관계를 보이며 휨설계를 위해서는 면적을 알기 위해 적분을 수행해야 합니다. 하지만 이것은 설계에서 실용적인 방법이 아닙니다. 그러므로 우리는 이것을 이상화한 곡선관계로 가정합니다. 물론 이러한 가정은 합리적인 방법으로 계산식이 제안되었고 그 방법으로는 포물선-직선, 등가직사각형의 형태로 응력분포를 가정합니다. 오늘은 이 등가응력분포에 대한 이야기를 해보려고 합니다. [포물선-직선형상]포물선-직선형은 응력의 상승부를 포물선으로 정의하고 그 이후 극한변형률까지는 일정한 응력분포를 가지는.. 2024. 7. 27. 휨 부재의 곡률연성도 : 비탄성 거동을 평가하는 중요한 지표 안녕하세요 오늘은 휨 부재의 곡률연성도에 대해서 글을 작성하려고 합니다. 곡률연성도는 부재의 비탄성 거동을 평가하는 중요한 지표입니다. 탄성 범위를 벗어나 비탄성 영역에서 어느 정도의 변형을 견딜 수 있는지 알 수 있으며, 지진하중과 같은 동적하중에서 부재의 변형능력을 확인하기 위한 중요한 요소입니다. 휨부재의 곡률연성도는 다음과 같은 수식으로 표현됩니다. 곡률연성도가 크다면 부재는 비탄성 변형능력이 좋은 것을 의미합니다. 이것은 내진성능을 평가할 때 중요한 요소로 작용합니다. 이러한 곡률연성도를 정확하게 알기 위해서는 모멘트-곡률관계를 이해하는 것이 중요합니다. 모멘트-곡률관계는 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있습니다. 1. 휨균열 발생하기 전 구간 (탄성구간) :작은 하중(모멘트)에서 콘크.. 2024. 7. 24. 콘크리트 부재의 처짐 : 순간처짐과 장기처짐 안녕하세요 오늘은 콘크리트 부재의 처짐에 대해서 글을 작성해 보려고 합니다. 콘크리트 부재의 처짐에는 순간처짐과 장기처짐이 있습니다. 순간처짐은 말 그대로 하중이 가해지는 순간 즉각적으로 처짐이 발생하는 처짐량을 말하며 이것은 구조해석에서 알고 있는 처짐계산식 (탄성해석으로 산정가능)에 콘크리트의 재료적 특성을 대입하면 됩니다. 여기서 중요한 것은 이전에 포스팅했던 균열발생 여부에 따른 단면2차모멘트를 고려해야합니다. 해당 내용은 이전 포스팅을 참고해 주세요.https://architectonichub.tistory.com/entry/%EC%B2%A0%EA%B7%BC%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8-%EB%B6%80%EC%9E%AC%EC%9D%98-%EA%B7%A0%EC%.. 2024. 7. 24. 콘크리트의 피로파괴 : 크기가 작은 하중의 반복은 부재의 파괴를 발생 시킬 수 있다 안녕하세요 오늘은 콘크리트의 피로파괴에 대해서 글을 작성하려고 합니다. 피로파괴는 구조설계 시 주의 깊게 설계하지 않아서 저도 소홀히 했었는데 이번 기회에 내용을 확인하고 정리하려고 합니다. 실제로 이번에 피로 설계기준인 KDS 14 20 26은 2페이지로 내용이 상당히 적었습니다. 이 기준은 최소한의 요구조건을 규정하는 것을 확인할 수 있었습니다. 피로는 주로 강재에서 검토되는 내용으로 크기가 작은 하중이 반복적으로 작용될 때 항복강도를 넘는 하중이 가해지지 않았음에도 부재가 파괴되는 현상을 말합니다. 여기서 반복하중의 크기와 횟수가 중요할 것입니다. 실제로 고속도로 교량, 철도, 공장의 크레인 거더 등의 구조물은 사용기간동안 매우 많은 반복하중을 받을 것입니다. 이러한 구조물은 높은 하중에 의해.. 2024. 6. 28. 철근콘크리트의 균열 제한 : 철근의 간격과 균열은 밀접한 관계 안녕하세요 오늘은 콘크리트의 균열을 제한하는 방법에 대해서 글을 작성하려고 합니다. 콘크리트의 균열을 허용균열폭이하로 직접 제한하는 방법도 있지만, 모든 콘크리트 부재에 대해서 전부 다 균열폭을 산정하여 제한하는 것은 현실적으로 어려울 수 있습니다. 그러므로 건축구조기준에서는 균열과 관련이 깊은 철근의 간격을 제한하는 방법으로 간접적인 제한방법을 제시하고 있습니다. 철근의 간격이 크면 균열이 발생하기 쉽습니다. 또한 균열은 압축부재보다는 휨부재에서 잘 발생합니다.(콘크리트는 인장에 취약하므로) -철근간격 제한으로 균열제한균열에 영향을 미치는 요소로 외부환경조건과 피복두께, 인장연단의 철근의 응력을 기준으로 최대 철근간격을 제한하여 그 간격을 초과하지 못하게 제한합니다. 해당 요소들은 실험에 의해서.. 2024. 6. 27. 철근콘크리트 부재의 균열단면2차모멘트 : 균열 전과 후에 따른 단면2차모멘트 다르다 안녕하세요 오늘은 콘크리트 부재의 균열에 따른 단면2차모멘트의 변화에 대해서 글을 작성해 보려고 합니다. 여기서, 중요한 것은 부재의 균열 여부에 따라서 휨강성(EI)값이 바뀐다는 것입니다. 상식적으로 생각해보면 당연한 이야기입니다. 균열이 발생한 부재는 당연히 휨강성의 저하가 발생할 수 밖에 없습니다. 그렇다면 균열이 발생하는 시점은 어떻게 알 수 있을까요? 그것은 휨균열모멘트 Mcr값을 기준으로 판단합니다. 여기서 휨균열모멘트는 다음의 값으로 구할 수 있습니다. 여기서, y_t는 단면의 중립축에서 인장연단까지의 거리이며, fr은 휨인장강도로 다음과 같이 구할 수 있습니다. 강도와 관련된 내용은 이전 포스팅에서 다루었으니 한번씩 참고해 주시면 좋을것 같습니다. https://architecton.. 2024. 6. 23. 휨 부재의 강도감소계수 : 부재의 연성능력을 고려한 강도감소계수의 결정 안녕하세요 오늘은 휨 부재의 강도감소계수를 산정하는 방법에 대해서 글을 작성해 보려고 합니다. 강도감소계수는 일정한 상수의 값을 가지는 것이 아니라 인장철근의 변형률에 따라서 값이 변화하는 변수입니다. 기본적으로 강도설계에서는 설계휨모멘트가 외력에 의한 소요휨모멘트보다 커야합니다. 아래의 식으로 나타낼 수 있을 것입니다. 여기서 강도감소계수는 앞서 말했듯이 최외단 인장철근의 변형률에 의해서 변화하는 변수입니다. 그렇다면 왜 강도감소계수가 최외단 인장철근의 변형률에 의해서 종속되는 변수일까요? 그것은 연성능력에 의해서 부재의 안전율을 다르게 고려하기 위해서입니다. 연성능력이 좋은 휨 부재에 대해서는 강도감소계수를 큰 값으로 설정(1.0에 가까운 값)하여 설계안전율을 작게 해도 되지만 연성능력이 낮은 부재에.. 2024. 6. 19. 이전 1 2 3 다음 반응형
