토목기사 요약/철근콘크리트 및 강구조/RC 기둥의 압축

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장주 효과[편집]

95, 15-1

Theoretical K value 보면 됨. 보수적일수록 값이 작군
  • 횡방향 상대 변위가 방지된 기둥에서 이면 장주효과 무시
    • lu : 기둥의 비지지 길이
    • M1b : 재래적인 라멘 해석에 의해 구한 압축부재의 단 모멘트 중 작은값. 부재가 단일 만곡이면 +, 복만곡이면 -
    • M2b : 재래적인 라멘 해석에 의해 구한 부재 단모멘트 중 큰 값. 항상 +
    • r : 최소회전반경
  • 인 기둥에 대해선 모멘트 확대법이 적용되지 않음.

수정 R계수법[편집]

강도설계법 해설편에서 가로 흔들이가 방지된 경우(99)

 : 단주

  • lu : 기둥 비지지 길이

편심거리와 파괴 형태[편집]

평형하중[편집]

부재의 콘크리트 압축부 연단 변형률이 0.003에 도달하고 인장부 철근이 항복 변형률에 도달하는 순간 축방향 강도 P0, 휨강도 Mb라 할 때 이 하중을 평형하중이라 하고, 이때의 편심거리를 평형 편심거리 eb라 함.

PM diagram.png

93

  • 압축 파괴 :
  • 인장 파괴 :
  • 평형 하중 :
    • e : 편심거리
    • eb : 평형 편심 거리
    • Pu : 소요 계수 하중
    • Pb : 평형 상태 공칭 축하중

참고 : PM 상관도(네이버 블로그)

설계 강도[편집]

♣♣♣ 14-3, 15-2, 16-1, 16-4, 18-3

순수 축하중 강도[편집]

편심이 0일 때 축방향 하중에 대한 저항력은

Ast : 종(축)방향 철근 단면적
Ac : 기둥의 콘크리트 단면적()

여기서 강도감소계수를 곱하여 중심 축하중을 받는 기둥의 축하중 강도 를 산정한다.

(나선철근 기둥)
(띠철근 기둥)

최대 축하중 강도[편집]

각 기둥의 특성을 반영하여 감소계수 적용. 실제 기둥에선 편심 없는 중심 축하중을 받는 기둥이 거의 존재하지 않기 때문에 감소계수를 적용한다. α로 감소시킨 값을 공칭강도 Pn으로 사용. 둘다 곱해야 설계강도.
(나선철근 기둥, )
(띠철근 기둥, )

편심축하중에 의한 공칭 강도[편집]

편심축하중 기둥 공칭강도.png

95, 16-2

[1][2]

아래 식은 일단 참고...

(윤영수, <<철근콘크리트 역학 및 설계>> 3판)


철근[편집]

응력[편집]

90

장기간 지속하중을 받는 기둥 : 같은 크기의 하중이 지속되는 경우 크리프 영향으로 콘크리트 능력 감소. 압축철근 응력이 증가함.

97 기출[편집]

띠철근 기둥 단면이 400mm X 400mm이고 축방향 철근 단면적 As = 2570mm2. 장기하중(지속하중) 1200kN이 작용할 때 철근의 응력은? (fck = 18MPa, fy = 240MPa)


  • Ag = 4002mm2
  • As = 2570mm2
  • P = 1200kN (단기하중)
  • fck = 18MPa
  • fy = 240MPa


간격[편집]

띠철근 간격[편집]

93, 15-3, 18-2

  • 종(축)철근 지름의 16배
  • 띠철근 지름의 48배
  • 기둥 단면 최소치수

위 셋 중 최솟값 이하여야 함!

나선철근 간격[편집]

98, 15-1, 16-2

전반적으로 이해할 것.

Spiral rebar column.png

나선철근비

  • Dc : 나선철근 바깥선을 지름으로 하여 측정한 나선 철근 기둥의 심부 지름
  • Asp : 나선 철근 단면적

  • Ach : 나선철근의 바깥선을 지름으로 하여 측정한 나선 철근 기둥의 심부 단면적
  • fyt : 나선철근의 설계기준 항복강도

나선철근 피치

  • D : 기둥 단면 지름

축방향 철근에 따른 띠철근 직경[편집]

93 산업기사

  • D32 이하 축방향 철근 : D10 이상 띠철근
  • D35 이상 축방향 철근, 다발철근 : D13 이상 띠철근. 띠철근 대신 등가단면적 이형철선, 또는 용접철망 사용 가능

기타[편집]

94

  • 나선철근기둥에 사용되는 콘크리트의 재령 28일 압축강도는 21MPa 이상!

90

  • 띠철근 압축부재의 단면 최소 치수는 200mm이고 단면적은 60000mm2 이상이어야 함.
  • 나선철근 압축부재의 단면 심부 지름은 200mm 이상
  • 나선철근 항복강도는 400MPa 이하여야 함.

91

기둥에서 종방향 철근량 최소한계 두는 이유?

  • 콘크리트 크리프, 건조수축 영향 줄이기 위해
  • 시공 시 재료 분리로 인한 부분적 결함 보완 위해
  • 예상 외의 편심하중이 작용할 가능성에 대비하기 위해(휨 대비. 압축단면의 보강은 아님!)

각주[편집]

  1. 이학민 (2017). 《토목설계》. 탑스팟. 
  2. 전찬기 외 (2015). 《토목기사 필기 과년도 - 철근콘크리트 및 강구조》. 성안당. 

참고 문헌[편집]

  • 윤영수. 《철근콘크리트 역학 및 설계》 3판. 씨아이알. 373-376, 484쪽.