강도설계법 하중조합

하중조합이란

하중조합은 건축구조 설계의 출발점이다.

건물은 자중, 사람, 눈, 바람, 지진을 동시에 또는 시차를 두고 받는다.

그래서 각 하중에 하중계수를 곱해 더하고, 가장 불리한 값으로 설계한다.

핵심 용어

하중조합 식에는 하중을 나타내는 기호가 쓰인다.

D는 고정하중, L은 활하중이다. 고정하중은 변동이 작아 계수가 상대적으로 작다.

S는 적설하중, W는 풍하중, E는 지진하중이다. 지붕활하중 Lr과 빗물하중 R도 있다.

기본 조합식

하중조합 식은 하중계수를 곱한 하중을 더한 소요강도 U의 식이다.

가장 단순한 조합은 고정하중만 보는 1.4D다.

활하중이 함께면 1.6L을 쓰고, 지붕 하중 하나를 0.5 계수로 택일한다.

풍하중과 지진하중이 들어가면 1.0 계수를 쓴다. 고정하중을 0.9로 줄인 조합도 있다.

계산 예제

보 한 개의 단부 소요강도를 예제로 구해 보자.

기본 조합 1.2D + 1.6L에 대입하면 24 + 16 = 40 kN/m이다.

풍하중 조합 1.2D + 1.0W + 1.0L은 24 + 5 + 10 = 39 kN/m이다.

두 값 중 큰 40 kN/m가 소요강도다. 조합 비교를 빠뜨리면 감점이 된다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 실수는 세 가지다.

첫째, 하중계수를 하중 종류와 맞지 않게 붙이는 것이다.

둘째, 풍하중의 정압과 부압을 모두 검토하지 않는 것이다. 부압이 지배하면 0.9D 조합도 본다.

셋째, 단위를 쓰지 않는 것이다. 하중은 kN/m, 모멘트는 kN·m로 적는다.

직접 풀기

앞에서 배운 조합식을 직접 적용해 보자.

고정하중 20, 활하중 10을 기본 조합에 넣는다.

먼저 식을 풀어 보고 답을 고른다.

정답은 40 kN/m다. 24 + 16 을 계산한 값이다.

정리

하중조합은 여러 하중을 하중계수로 묶어 최대 소요하중을 찾는 규정이다.

고정하중 단독은 1.4D이고, 기본 조합은 1.2D + 1.6L이 중심이다.

모든 조합을 계산해 부재별 최댓값을 고르고, 조합식 번호와 함께 적는다.