보 안정용 가새

정의와 역할

보 안정용 가새는 보의 횡좌굴과 비틀림좌굴을 막는 부재다.

압축 플랜지를 옆으로 묶어 보가 자기 휨강도까지 버티게 한다.

횡좌굴의 원리

보는 위에서 누르는 하중을 받아 휘고, 위쪽 압축 플랜지가 눌린다.

이 플랜지가 옆으로 밀리고 단면이 비틀리면 보는 강도보다 일찍 무너진다.

가새는 이 옆 방향 움직임을 막아 보가 휨강도에 도달하게 한다.

두 가새의 구분

가새는 횡좌굴가새와 비틀림좌굴가새로 나뉜다.

횡좌굴가새는 압축 플랜지의 횡변위를, 비틀림좌굴가새는 단면의 회전을 막는다.

답안에서는 두 가새를 한 덩어리로 쓰지 않고 따로 구분해 쓴다.

비지지 길이와 가새 간격

가새 간격은 압축 플랜지의 비지지 길이 Lb가 정한다.

Lb가 소성 한계 길이 Lp 이하이면 보는 소성휨에 도달할 수 있다.

Lb가 Lp를 넘으면 가새를 추가해 간격을 줄이는 것이 가장 효과적인 대책이다.

비지지 길이가 길수록 탄성 횡좌굴모멘트 Mcr은 작아진다.

계산 예제

가상의 보는 비지지 길이 6 m이고, 가새를 한 개 두어 3 m로 줄인다.

탄성 횡좌굴모멘트는 대략 비지지 길이의 제곱에 반비례한다.

따라서 Lb를 절반으로 줄이면 Mcr은 약 4배가 된다.

시험에서 헷갈리는 점

시험에서는 가새의 위치와 역할을 혼동하는 실수가 가장 많다.

횡좌굴가새는 압축 플랜지 측에, 비틀림좌굴가새는 단면 중심 부근에 부착한다.

가새는 보와 확실히 접합되어야 하며, 접합부 강도도 검토한다.

보 안정용 가새는 골조의 수평력 저항 부재가 아니라 보조 부재다.

정리와 확인

정리하면 보 안정용 가새는 보의 횡좌굴과 비틀림좌굴을 막는 보조 부재다.

간격은 Lb로 정하고, 가새는 보와 확실히 접합한다.