복철근보 설계휨강도
복철근보는 인장철근 외에 압축철근을 함께 배근하여 휨강도를 높인 보다. 단면 크기를 키울 수 없을 때 큰 휨모멘트를 견디는 기본 수단이다. 시험에서는 단철근보와의 차이와 설계휨강도 계산이 자주 출제된다. 단철근보는 인장철근만 배근한 보다. 휨강도가 압축 블록 깊이에…
주요 장면
대본
복철근보의 정의
복철근보는 인장철근 외에 압축철근을 함께 배근하여 휨강도를 높인 보다.
단면 크기를 키울 수 없을 때 큰 휨모멘트를 견디는 기본 수단이다.
시험에서는 단철근보와의 차이와 설계휨강도 계산이 자주 출제된다.
단철근보와 비교
단철근보는 인장철근만 배근한 보다. 휨강도가 압축 블록 깊이에 제한된다.
복철근보는 압축철근을 추가해 같은 단면에서 더 큰 휨강도를 얻는다.
보 높이가 제한되거나 역모멘트가 걸리는 지점부에 복철근보를 쓴다.
설계휨강도 계산 원리
복철근보의 휨강도는 인장철근량을 두 몫으로 나누어 구한다.
첫째 몫 As - As′ 는 압축 콘크리트와, 둘째 몫 As′ 는 압축철근과 짝을 이룬다.
두 모멘트를 각각 구해 더하면 공칭휨강도 Mn 이 된다.
마지막으로 강도감소계수 φ를 곱해 계수모멘트 Mu 와 비교한다.
압축철근 항복 판정 예제
예제로 압축철근이 항복하는지 먼저 판정한다.
먼저 인장철근이 모두 항복한다고 가정하고 압축블록 깊이 a 를 구한다.
a 는 약 91.6 mm 이다. 이어서 압축철근 변형률로 항복 여부를 판정한다.
항복하지 않으면 응력을 Es·εs′ 로 줄여 평형식을 다시 세운다.
흔한 실수와 정리
가장 흔한 실수는 압축철근 응력을 항상 fy 로 두는 것이다.
압축철근이 항복하지 않으면 fs′ = Es·εs′ 로 계산해야 한다.
복철근보 계산은 항복 판정, 블록 깊이, Mn 합산, φ 적용 순서로 진행한다.
시험에서는 항복 판정과 설계휨강도 계산이 함께 출제된다.