스트럿-타이 모델

스트럿-타이 모델이란

스트럿-타이 모델은 응력교란영역을 트러스로 이상화하여 설계하는 방법이다.

이 개념은 1교시 용어 문제와 2~4교시 설계 문제에 반복해서 출제된다.

이번 영상은 D영역, 구성요소, 설계 절차, 강도식, 흔한 실수 순서로 정리한다.

B영역과 D영역

보 이론이 성립하는 영역은 B영역이고, 응력교란영역은 D영역이라 한다.

보 단부, 브래킷, 깊은 보, 파일캡이 D영역에 해당된다.

평면 보 가정이 깨지는 D영역은 스트럿-타이 모델로 설계한다.

STM의 구성요소

스트럿-타이 모델은 압축 스트럿, 인장 타이, 절점부 세 요소로 구성된다.

스트럿은 콘크리트의 압축력을, 타이는 철근의 인장력을 전달한다.

절점부는 스트럿과 타이의 힘이 한 점에서 평형을 이루는 곳이다.

따라서 스트럿과 타이의 힘은 정역학적 평형을 만족해야 한다.

설계 절차

스트럿-타이 설계는 다섯 단계로 진행된다.

먼저 D영역을 나누고, 반력과 단면력으로 부재력을 구한다.

이어서 하중 경로에 맞춰 스트럿과 타이를 배치하고, 절점 힘 평형으로 부재력을 구한다.

마지막으로 강도를 검토하고, 불만족이면 모델을 고쳐 다시 계산한다.

강도 검토 식

스트럿의 공칭 압축력은 유효 압축강도와 스트럿 단면적을 곱해 구한다.

설계에서는 강도감소계수를 곱한 값이 계수하중에 의한 스트럿력 이상이어야 한다.

타이의 공칭 인장력은 철근 단면적과 항복강도를 곱해 구한다.

타이 철근은 절점 안에서 기준 정착길이 이상 정착해야 한다.

흔한 실수와 시험 대비

답안에서 자주 감점되는 실수는 세 가지다.

노드 정착을 생략하는 것, 강도감소계수를 혼동하는 것, 단위를 섞는 것이다.

기출에서는 개념 설명, 타이 인장력 계산, 벽식교각 상부 모델 설계를 물었다.

2~4교시 논술은 개요, 모델 작성, 부재 검토, 도식 순으로 목차를 잡는다.