특수구조벽체 경계요소

정의

특수경계요소는 특수구조벽체 단부에 두는 횡구속 보강 영역이다.

벽체 끝부분에 철근과 띠철근을 촘촘히 감아 콘크리트를 가둬 둔다.

지진으로 벽체가 크게 휘면 단부 콘크리트가 가장 먼저 압축 파괴된다.

구성요소와 원리

구성요소 세 가지는 따로 작동하지 않고 함께 거동한다.

종방향 철근이 휨을 받고, 횡방향 철근이 철근과 코어 콘크리트를 묶는다.

그래서 특수경계요소는 철근량보다 배근 형태가 핵심이다.

필요 여부 판정 절차

필요 여부는 설계하중 조합의 탄성해석으로 판정한다.

먼저 압축 연단의 최대 응력을 구한다. 벽 전체 평균으로 계산하면 안 된다.

그 값이 0.2fck 이상이면 경계요소를 둔다.

기준에 못 미치면 생략할 수 있으나 최소 상세는 유지한다.

변위기반 판정식

변위기반 판정은 중립축 깊이 c로 경계요소 필요 여부를 가린다.

c가 이 식을 만족하면 특수경계요소를 설치한다.

이 판정은 설계 초기에 쓰는 개략 판정이다.

실무에서는 변위기반을 먼저 하고, 응력기반은 확인용으로 쓴다.

두 판정법 비교

두 판정법은 서로 배타적이지 않다. 초기에는 변위로, 정밀 검토에는 응력으로 본다.

두 방법의 결론이 다르면 보수적인 쪽, 즉 경계요소를 두는 쪽을 택한다.

시험에서는 벽 전체 평균이 아니라 압축 연단 최대 응력으로 판정한다고 쓴다.

정리

정리하면 특수경계요소는 특수구조벽체의 압괴를 막는 보강 영역이다.

압축 연단 최대 응력이 0.2fck 이상이면 경계요소를 둔다.

판정 뒤에는 연장 길이와 횡보강근 상세까지 함께 적는다.