전단연결재

정의

전단연결재는 강재와 콘크리트를 일체화하는 접합 부재다.

강재와 콘크리트의 접합면에 생기는 수평전단력을 부담한다.

두 재료가 따로 휘면 합성 효과가 없으므로 미끄러짐을 막아야 한다.

합성 원리

전단연결재의 원리를 그림으로 본다.

콘크리트 슬래브는 압축력 C를, 강재 보는 인장력 T를 부담한다.

그 접합면의 수평전단력은 전단스터드가 전달한다.

스터드가 충분해야 두 재료가 함께 거동하는 완전합성이 된다.

예시 계산

예시로 콘크리트 압축력이 1,200 kN인 완전합성보를 가정한다.

스터드 한 개의 공칭강도는 100 kN으로 가정한다. 설계 기준값이 아니다.

필요 개수는 소요 전단력을 스터드 한 개 강도로 나눈 값이다.

1,200을 100으로 나누면 12개다. 보 길이 방향으로 나누어 배치한다.

완전합성과 부분합성

전단연결재는 설치 방식에 따라 완전합성보와 부분합성보로 나뉜다.

완전합성보는 전단력 전량을 부담해 휨성능이 크고 처짐이 작다.

부분합성보는 연결재 수를 줄여 전단강도를 낮추고 경제성을 높인다.

두 방식은 휨강도와 시공 비용이 달라 함께 비교해야 한다.

형식별 전달 방식

전단연결재가 전단력을 전달하는 방식은 합성보 형식마다 다르다.

노출형 합성보는 H형강과 콘크리트 사이의 수평전단력을 전단스터드가 부담한다.

매입형 합성보는 콘크리트에 묻힌 강재가 부착력으로 저항한다.

TU보는 U자형 강판의 철골 자체 부착력으로 저항해 별도 연결재가 없다.

정리와 확인

마지막으로 핵심을 정리한다.

전단연결재는 강재와 콘크리트를 일체화하는 전단 전달 부재다.

노출형은 스터드, 매입형은 매립 부착, TU보는 철골 부착력으로 저항한다.

시험에서는 정의, 설치 원리, 종류 비교 문항이 반복해 나온다.

정답은 부분합성보다. 연결재가 부족하면 미끄러짐이 생겨 완전합성 거동이 깨진다.