최소철근비

최소철근비의 정의

최소철근비는 휨부재의 인장 철근량에 대한 하한이다.

철근비는 인장철근 단면적을 유효 단면적 bd로 나눈 값이다.

이 값이 작지 않도록 정한 것이 최소철근비다.

취성파괴와 연성파괴

콘크리트는 인장에 약해 인장 응력이 인장강도를 넘으면 즉시 균열이 생긴다.

철근이 극단적으로 적으면 균열 직후 한 번에 무너질 수 있다.

그래서 최소철근비는 철근이 항복하며 연성파괴하도록 하한을 정한다.

철근이 항복하면 처짐과 균열이 먼저 나타나 붕괴 전에 징후가 보인다.

최소철근비 식과 기호

최소철근비는 최소 인장철근량을 유효 단면적 bd로 나눈 값이다.

식의 기호는 철근량, 폭, 유효깊이, 콘크리트와 철근의 강도다.

최소 인장철근량은 적용되는 설계기준에 따라 산정한다.

압축 철근은 최소량 규정의 대상이 아니다.

최소철근 판정 절차

최소철근 판정은 여섯 단계로 진행한다.

먼저 단면 치수와 재료 강도를 확인한다.

균열모멘트는 휨인장강도와 총단면 2차모멘트, 인장연단까지 거리로 구한다.

설계 휨강도가 부족하면 인장철근을 추가한다.

마지막으로 철근비가 최소와 최대 조건을 함께 만족하는지 본다.

최소철근과 최대철근

최소철근과 최대철근은 같은 단면의 철근량을 양쪽에서 제한한다.

최소철근은 하한으로 취성파괴를 막고, 최대철근은 상한으로 연성파괴를 유도한다.

최대철근은 압축 파괴 방지 목적도 있다.

두 규정을 같은 원리로 설명하면 감점된다.

흔한 실수와 채점 포인트

시험에서 자주 나오는 실수는 크게 두 가지다.

첫째, 최소철근비를 균열 방지용 철근비로만 정의하면 감점된다.

둘째, 최소철근과 최대철근을 구분하지 않는 것이다.

채점 포인트는 인장철근의 하한, 균열모멘트와의 관계, 연성파괴 유도다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

최소철근은 인장철근의 하한이며, 균열 직후 취성파괴를 막는다.

설계 철근비는 최소철근비 이상, 최대철근비 이하여야 한다.