한계상태별 하중조합

하중조합의 정의

하중조합은 여러 하중을 한계상태별 하중계수와 함께 묶은 설계 하중식이다.

하중계수는 하중의 불확실성을 반영해 하중에 곱하는 계수다.

한계상태는 구조물이 요구 성능을 만족하지 못하는 상태를 뜻한다.

즉 하중조합은 어떤 하중을 함께 받을 때 얼마나 크게 보고 설계할지 정한 규칙이다.

하중의 분류

하중은 영구하중, 가변하중, 우발하중으로 나눠 본다.

영구하중인 사하중과 토압은 항상 작용하므로 조합에서 빠지지 않는다.

가변하중인 차량활하중과 풍하중은 발생 시점이 불확실해 계수를 달리 둔다.

우발하중인 지진과 충돌은 발생 확률이 낮아 극단상황에서 단독으로 고려한다.

한계상태의 세 범주

한계상태는 극한, 사용, 피로의 세 범주로 나눠 본다.

극한한계상태는 강도와 안전성을 다뤄 구조물의 붕괴를 막는 것이 목적이다.

사용한계상태는 처짐, 균열, 진동을 다뤄 정상 사용 성능을 확보하는 것이 목적이다.

피로한계상태는 반복 하중에 의한 피로파괴를 막도록 따로 검토한다.

극한한계상태 조합의 계산

극한한계상태 조합은 하중에 하중계수를 곱해 더하는 식으로 계산한다.

여기서 M_DC는 고정하중 효과, M_LL은 활하중 효과다.

먼저 주어진 값을 확인하고 극한 모멘트 M_u를 구한다.

하중계수는 설계기준 원문의 값을 적용하고, 구한 M_u는 저항 모멘트와 비교한다.

헷갈리는 점과 설계차량

시험에서 자주 감점되는 부분은 극한 상태와 사용 상태를 섞는 것이다.

설계차량은 KL-510 체계를 쓰며, 조합별 차량 하중 조건을 구분해야 한다.

충격하중은 차량 활하중에만 곱하고, 보행자 하중에는 곱하지 않는다.

정리하면 조합의 목적을 먼저 쓰고, 조합별 대표 하중을 명시하는 것이 핵심이다.