콘크리트에 대한 정보 (27) 썸네일형 리스트형 휨 파괴단계의 긴장재 정착에 대하여 긴장력이 콘크리트에 도입되면 프리스트레싱 방법과 정착 방법에 따라 초기 긴장력의 분포가 나타난 후, 시간이 경과하면 시간적 손실이 발생하여 유효긴장력으로 변하게 됩니다. 이 상태에서 부재에 하중이 작용하면 프리스트레싱 강재의 변형률과 응력이 증가하여, 부재가 휨 파괴딜 때에는 프리스트레싱 강재의 변형률이 최고에 도달하면서 응력 또한 최고에 도달하게 됩니다. 부재가 휨파괴되기 전에 긴장재 정착구역에서 파괴가 발생하면 부재는 취성의 파괴양상을 보이게 되므로, 휨 파괴가 일어날 때까지 정착구역의 파괴가 발생하지 않도록 설계하여야 합니다. 이때의 설계검증도 역시 프리스트레싱 방법과 긴장재의 정착방법에 따른 긴장력 분포와 콘크리트에 작용하는 응력 특성을 고려하여야 합니다. 긴장재와 콘크리트 사이의 부착에 의하여 .. 프리스트레스트 콘크리트 긴장력 도입단계의 긴장재 정착 프리스트레스트 콘크리트 부재는 매우 큰 압축력이 작용하는 부재로서, 콘크리트에 압축력을 작용시키기 위하여 긴장재에 매우 큰 인장력이 작용하는 구조입니다. 따라서 긴장재는 콘크리트에 충분히 정착되어야 프리스트레스트 콘크리트로서의 기능을 발휘할 수가 있습니다. 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 설계자가 의도하는 만큼의 압축력을 콘크리트 단면에 작용하게 하려면 긴장재의 양단이 콘크리트에 충분히 정착되어 있어야만 합니다. 여기서 긴장재가 콘크리트에 정착되는 구간을 정착구역(anchorage regio, anchorage zone)이라고 합니다. 정착구역의 역학적 거동은 프리스트레싱 방법과 긴장재의 정착특성에 따라 다르게 나타납니다. 즉 프리텐션 부재는 긴장재와 콘크리트 사이의 부착에 의하여 압축력이 전달되고 정착.. 비틀림 해석을 위한 설계모델 비틀림에 대하여 보강되지 않은 콘크리트 부재와 비틀림철근이 보강된 콘크리트 부재는 비틀림 거동이 매우 다르게 나타납니다. 비틀림철근이 보강되지 않은 콘크리트 부재는 비틀림에 의한 균열이 콘크리트에 발생하는 즉시 파괴되는 취성파고의 거동을 보이게 됩니다. 그러나 비틀림철근이 보강된 콘크리트 부재는 비틀림 균열이 발생하더라도 즉시 파괴되지 않고, 더 큰 비틀림모멘트에 저항하면서 변형이 진행되어 상대적으로 연성의 파괴거동을 보이게 됩니다. 비틀림철근이 보강된 콘크리트 부재는 파괴에 이를 때까지의 거동에서 비틀림 균열의 발생 이전과 이후가 크게 다릅니다. 비틀림 균열이 발생하지 전에는 비틀림철근의 역할이 매우 미미해서, 비틀림에 대하여 보강되지 않은 콘크리트 부재와 거의 유사합니다. 이때의 거동은 탄성 비틀림 .. 콘크리트의 비틀림 작용과 비틀림 이론 하중이 작용하는 방향을 축으로 하여, 단면의 형상이 완전히 대칭인 직선부재에 하중이 부재 축에 작용하는 경우가 아니면 비틀림이 작용할 수 있습니다. 즉 전체적으로 하나의 선으로 이루어진 직선부재에서는 하중이 부재의 축에서 벗어난 위치에 작용하는 경우 편심효과에 의하여 비틀림이 발생합니다. 곡선부재 또는 여러 개의 직선부재가 180도와 다른 각도로 연결된 부재에서는 하중의 부재의 축에 작용하는 경우에도 비틀림이 발생합니다. 구조물에 작용하는 비틀림모멘트는 작용방법과 구조형식식에 따라서 다음과 같이 평형비틀림과 적합비틀림으로 구분이 됩니다. 1. 평형 비틀림(정정비틀림) 편심효과에 의하여 구조물에 작용하는 비틀림모멘트는 내부력의 재분배에 의하여 감소될 수 없는 비틀림모멘트입니다. 이 비틀림모멘트는 구조물이 .. 수정 압축장 이론에 따른 전단 설계 강도해석에서 동일한 조건에서 단순 해법과 엄밀 해법을 같이 적용해보면, 단순 해법의 결과가 엄밀 해법의 결과보다 작게 계산되는 것이 일반적인 경향이라고 합니다. 이것은 복잡한 해석과정을 단순화하면 정밀도가 떨어지기 때문에, 안전성을 고려하여 해석결과가 보수적으로 산출되도록 유도하였기 때문입니다. 따라서 해석과 설계의 편의성을 위해서는 단순 해법을 적용하고, 더 경제적인 설계를 하기 위해서는 엄밀 해법을 적용하는 경우가 많습니다. 그러나 AASHTO-LRFD의 수정 압축장 이론에 따른 전단강도 해석에서는 엄밀 해법이 단순 해법보다 더 작은 전단강도로 해설되는 경우도 있습니다. 이것은 AASHTO-LRFD의 부록에 규정된 반복해석법이 엄밀한 해법으로 인식되지만, 이것도 역시 설계에 적용하기 위하여 표를 이용.. 전단작용의 해석 및 전단철근 배근 방법 콘크리트 보의 실험결과를 관찰한 초기의 엔지니어들은 휨모멘트와 전단력이 작용하는 콘크리트 보의 균열과 파괴형태를 나타내기 위한 여러 가지의 해석개념을 제안하였습니다. 그 대표적인 것으로, 보의 거동을 트러스와 유사하게 보는 트러스 유사법(truss analogy)과 아치와 유사하게 보는 아치 유사법(arch analogy)이 있습니다. Ritter가 제안한 후 Morsch가 발전시키고 더욱 더 널리 소개한 트러스 모델입니다. Ritter는 일반적인 트러스 모델을 제안하였고, Morsch는 경사재를 응력장으로 취급할 수 있음을 소개하였습니다. 트러스 모델은 보의 거동을 트러스와 유사한 것으로 보고, 트러스로 해석하는 모델입니다. 즉, 트러스에서는 휨모멘트에 의하여 짝힘으로 작용하는 압축려과 인장력의 트러스.. 전단 무보강 부재의 전단균열 및 전단파괴 콘크리트 부재의 균열은 콘크리트의 인장강도보다 더 큰 인장응력이 작용할 때 발생합니다. 균열을 유발하는 인장응력은 휨모멘트만 작용하는 부분에 작용하기도 하고, 전단력과 휨모멘트가 같이 작용하는 부분에 작용하기도 합니다. 부재의 두께에 비하여 길이가 매우 긴 부재는 전단 작용보다 휨작용이 주된 영향을 주게 되므로, 부재 축에 직각방향인 수직방향의 휨균열이 발생하고 콘크리트의 압축부가 압괴되는 휨 파괴를 보이게 됩니다. 부재의 길이가 그보다 짧아지면 전단의 영향이 증가하여 사인장응력이 발생하고, 이에 따른 사인장균열이 나타나게 됩니다. 이때 사인장균열은 조건에 따라 여러 형태로 나타납니다. 전단철근이 배치되지 않은 콘크리트 부재와 프리스트레스트 콘크리트 부재에 대하여 초기에 수행된 실험결과로, 전단 작용에 .. 프리스트레스트 콘크리트의 전단거동 특성 구조물에 하중이 작용하면 구조물을 구성하는 각 부재에는 외력 작용에 의한 단면력, 즉 휨모멘트, 전단력, 비틀림모멘트, 축력이 작용하게 됩니다. 이때의 단면력은 단독으로 작용하는 경우도 있지만, 두 가지 이상의 단면력이 동시에 작용하는 경우가 많습니다. 보의 경우에는 하중이 작용하는 위치에 따라 전단력이 작용하지 않은 상태에서 휨모멘트만 작용하게 되는 부분이 생길 수 있습니다. 그러나 보에서 휨모멘트가 작용하지 않은 상태에서 전단력만 작용하게 되는 부분이 생기는 일은 거의 없다고 볼 수 있습니다. 따라서 부재의 전단거동은 휨모멘트와 전단력의 합성작용에 따르게 됩니다. 특히 프리스트레스트 콘크리트 부재의 경우에는 휨모멘트와 전단력뿐만 아니라 프리스트레스에 의한 압축력도 추가되고 경우에 따라서는 비틀림모멘트.. 콘크리트의 한계상태설계법 두 번째 한편, 전통적 개념의 한계상태설계법을 채택하고 있는 유로코드 등에서는 저항계수(강도감소계수 또는 부분안전계수)를 재료별로 달리 적용하는 방법을 채택하고 있습니다. 즉 유럽연합의 콘크리트 구조기준인 유로코드2에서는 1보다 큰 값의 재료부분안전계수로 설계기준강도를 나누어 단면의 설계강도를 계산하는데, 유럽의 국가별 기준에서 달리 규정하지 않는다면 콘크리트에서는 1.5를 적용하고 철근에는 1.15를 적용하는 것이 기본이라고 합니다. 전통적 개념의 한계상태설계법을 채택하고 있는 도로교설계기준(한계상태설계법)에서는 1보다 작은 값의 재료저항계수를 각 재료의 설계기준강도에 곱하여 단면의 설계강도를 계한하는데, 콘크리트에는 0.65를 적용하고 철근과 프리스트레싱 강재에는 0.90을 적용합니다. 이러한 재료계수는 재료.. 콘크리트의 한계상태설계법 첫번째 한계상태설계법은 동일하지 않은 두 가지 개념의 설계법을 지칭하는 용어이므로 혼동을 피하기 위해서는 매우 명확한 이해가 필요한 설계법입니다. 원래의 한계상태설계법은 유럽의 구조공학자들에 의해 연구되어 1964년에 유럽콘크리트위원회가 추천한 설계법으로, 1972년에는 영구의 콘크리트구조설계기준 BS 8110의 전신인 BSCP-110에 처음 채택되었다고 합니다. 이를 전통적 개념의 한계상태설계법이라고 할 수 있는데, 구조물이 보유하고 있는 궁극적인 파괴거동을 설계에 반영하는 설계법입니다. 예를 들어, 연속보와 같은 부정정구조물은 최대 휨모멘트가 작용하는 위치의 단면이 충분한 소성변형능력을 보유하고 있으면, 그 위치에 작용하는 휨모멘트가 단면의 휨강도에 도달하더라도 구조물이 파괴되지 않고 더 큰 하중을 견딜 수.. 이전 1 2 3 다음
