안녕하세요 오늘은 철근콘크리트 단면의 소성중심에 대해서 글을 작성해 보겠습니다. 가끔 단면의 기하학적 중심을 소성중심과 같다고 착각하고 있는 분들이 있는 것 같아서 이 글을 쓰게 되었습니다. 또한, 소성중심은 어떤 개념이며 왜 중요한지 설명해 보겠습니다.
[소성중심이란?]
소성중심은 전단면이 일정한 파괴 변형률에 도달될 때, 철근과 콘크리트의 단면적에 발생하는 힘의 합력점입니다.
수식으로 표현하면 다음과 같을 것입니다.
기하학적 중심(단면 중심)이랑 다른 점은 수식으로 비교하면 쉽게 알 수 있습니다.
수식에서 볼 수 있듯이 재료의 응력이 포함되어 있지 않고 정말 기하학적 특성에 따른 중심입니다. 물론 단면이 대칭적인 형상을 가지고 철근과 콘크리트가 대칭적으로 배치되어 있다면 소성중심과 기하학적 중심은 일치하게 됩니다.
[소성중심은 어디에 사용되는 개념일까?]
소성중심은 PM 상관도의 편심 거리(e)를 산정할 때, 소성중심을 기준으로 편심 거리를 산정하기 때문에 중요한 개념이라고 볼 수 있습니다.
대부분 기둥은 순수 축력 또는 손수 휨만 받는 경우는 드물 것입니다. 축력과 휨 모멘트가 동시에 작용하며 이때의 상호작용을 도표로 나타낸 것이 PM 상관도입니다. 해당 내용은 다음 글에서 자세히 다루도록 하겠습니다.
제대로 이해하기 위해서 예제를 통해서 해당 내용을 이해하는 것이 중요해 보입니다. 아래의 예제를 풀어보겠습니다.
[관련 예제]
다음과 같이 y축으로 대칭적이지 않은 T형 단면에 대한 소성중심을 산정하고 그에 따른 균형변형률 상태에서의 축강도, 휨모멘트강도, 편심을 구하는 예제에 대해서 문제풀이를 해보겠습니다.
오늘은 철근콘크리트와 같이 서로 다른 재료로 구성되어 있는 단면에 대한 소성중심에 대한 개념과 소성중심을 산정하는 방법, 그리고 소성중심이 기둥과 같은 단면의 편심거리를 구할 때 사용된다는 것을 글로 작성해 보았습니다. 또한 관련 예제도 풀어보고 개념을 확실히 익히셨으면 좋겠습니다. 오늘도 글을 읽어주셔서 감사합니다😊🍀
'콘크리트' 카테고리의 다른 글
| P-M 상관곡선 관련 예제 풀이 (0) | 2024.09.10 |
|---|---|
| 기둥의 하중-모멘트 상관도(P-M Interaction Diagram) : 부재가 축력과 모멘트가 동시에 작용하는 경우 (0) | 2024.09.06 |
| 횡방향 철근(후프근)으로 구속된 압축부재의 횡구속 효과(KDS 14 20 20) (0) | 2024.08.13 |
| 모멘트 재분배 : 연속 휨부재는 모멘트가 재분배가 제한적으로 가능하다. (0) | 2024.08.03 |
| 표피철근(skin reinforcement, surface reinforcement) : 측면의 휨 균열 억제를 위한 보강 (0) | 2024.08.02 |
