강재 단면분류

단면분류의 정의

강재 단면분류는 압축을 받는 판요소의 폭두께비로 단면을 나누는 작업이다.

폭두께비 λ를 조밀 한계 λp, 비조밀 한계 λr과 비교해 세 가지로 구분한다.

그 결과가 조밀단면, 비조밀단면, 세장단면이며 강도 계산 방식이 달라진다.

판정 흐름

단면 분류는 판요소마다 폭두께비를 구한 뒤 한계값과 차례로 비교한다.

λ가 λp 이하이면 조밀이고, λp를 넘고 λr 이하이면 비조밀이다.

λ가 λr을 넘으면 그 요소는 세장판요소이며, 단면은 세장단면이 된다.

폭두께비 계산 예제

예를 들어 플랜지 폭 b = 150mm, 두께 t = 12mm이면 λ = b/t = 12.5다.

웨브 높이 h = 400mm, 두께 tw = 8mm이면 λ = h/tw = 50이다.

깊은 웨브는 세장판요소가 되기 쉬우므로 먼저 확인한다.

세 단면의 비교

세 단면은 판요소 상태와 휨강도 활용 방식으로 나눠 비교한다.

조밀단면은 Mp까지 활용하고, 비조밀단면은 Mp보다 낮은 강도로 본다.

세장단면은 국부좌굴이 항복 전에 일어나 유효폭을 줄여 강도를 낮춘다.

정의를 소성 모멘트 도달 여부로만 설명하면 부족하다. 국부좌굴 시점도 함께 쓴다.

가장 불리한 요소

단면 분류는 판요소별로 판정하고, 가장 불리한 요소가 단면 전체를 정한다.

플랜지와 웨브 중 λ/λr 비가 큰 요소가 단면 분류를 대표한다.

요소 하나라도 λr을 넘으면 단면 전체가 세장단면으로 분류된다.

정리와 확인

오늘 배운 단면 분류를 정리한다.

단면 분류는 판요소별 폭두께비를 한계값과 비교하는 일이다.

요소 하나라도 λr을 넘으면 세장단면이 되므로 반드시 확인한다.