유효좌굴길이계수 K

정의와 핵심 식

유효좌굴길이계수는 기둥의 실제 길이에 곱해 좌굴 유효길이를 구하는 계수다.

임계하중은 KL의 제곱에 반비례한다. 그러므로 K가 커지면 임계하중은 작아진다.

횡구속과 횡이동 구분

골조는 횡이동을 구속하는지에 따라 두 가지로 나뉜다.

가새나 전단벽이 수평 변위를 막으면 횡구속 골조다. 이때 K는 0.5 이상 1.0 이하다.

수평 변위를 허용하는 횡비구속 골조는 K가 1.0 이상이 된다.

두 골조의 K 범위를 구분해야 한다.

K 범위 기준값

횡구속 골조의 기둥 K는 0.5 이상 1.0 이하로 정해진다.

이 기준은 강구조 설계기준에 따른다. 설계 실무에서 가장 많이 쓰는 범위다.

횡이동이 허용되면 K는 그 상한보다 커진다.

예제 계산

예제로 확인한다. 상단 G가 1.2, 하단 G가 2.0인 횡구속 기둥이다.

양단 평균 G는 1.6이다. 횡구속 도표에서 이 값을 읽으면 K는 대략 0.8이다.

0.8은 0.5에서 1.0 사이에 있으므로 횡구속 골조의 범위에 맞다.

이 K로 KL을 구하고 임계하중을 계산한다.

헷갈리는 점과 시험 방식

시험에는 도표로 K를 구하는 계산형과 가새 추가에 따른 K 변화를 묻는 개념형이 나온다.

가장 큰 실수는 횡구속과 횡비구속 골조의 K 범위를 섞는 것이다.

기둥 상하단 G를 각각 구하고, 세장비 KL/r까지 확인해야 한다.

직접 풀기

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정답과 정리

정답은 0.5 이상 1.0 이하다. 가새로 횡이동이 억제된 골조가 여기에 해당한다.

횡구속 골조는 0.5 이상 1.0 이하, 횡비구속 골조는 1.0 이상이다.

K로 세장비 KL/r을 구해 압축강도를 판단하는 것이 핵심 흐름이다.