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구조설계게시판
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재미있는 교량 이야기
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무명인
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1999-08-08 02:13:53, 조회 : 3,900, 추천 : 1012 |
<배력철근은 왜 정모멘트구간에만 설치하나요?>
배력철근은 주철근에 직각으로 배근되며, 상판슬래브에 하중작용시 주철근의
응력분포를 원활하게 하고, 지간직각방향의 모멘트에 저항한다는 사실은 주지의
사실이다.
이러한 배력철근은 도로교 표준시방서에서 거더교 상판에 대하여, 배근량과 범위를
규정하고 있는데, 적용범위를 정모멘트구간이라고 명확히 하고 있다. 따라서 도로교
표준시방서상의 배력철근규정 적용은 거더교 상판에 한정되며, 상판 슬래브에서도
정모멘트구간에만 한정된다.
일반적으로 거더교의 상판은 종거더에 의해 지지되는 2변지지 슬래브로 볼수 있으며,
이러한 상판에 무거운 한 대의 윤하중이 통과할 때 슬래브는 재하지점에서 처짐이
발생하게 되며, 인접한 단위스트립들도 상호 연결되어 있으므로 처짐이 발생하게
된다. 그러나 인접한 단위스트립들도 상호 연결되어 있으므로 처짐이 발생하게 된다.
그러나 인접스트립의 처짐은 작용하중에서 멀어질수록 작아진다. 이러한 단위스트립의
상호작용으로 거더교 상판은 얕은 접시모양의 처짐이 발생하게 되며, 이러한 곡률은
양방향으로 모멘트를 발생시키게 된다.
κ = M/EI
여기서, κ : 곡률 (=1/ρ)
ρ : 곡률반경
M : 휨모멘트
E : 재료의 탄성계수
I : 부재의 단면2차 모멘트
즉, 상기의 곡률-모멘트 관계식에서 보면 모멘트는 곡률에 비례한다는 것을 알 수
있다. 따라서 지간직각방향으로도 곡률에 따른 소정의 모멘트가 발생하게 되며,
이에 대한 보강이 요구된다. 이러한 보강철근을 배력철근이라하며, AASHTO에서는
Westergard의 이론 및 실험결과에 근거하여 배력철근규정을 제시하고 있으며, 국내
도로교 표준시방서는 이 기준을 인용하였다. 따라서 배력철근규정의 적용은 거더교의
상판에서 정모멘트구간에서만 적용하여야 하며, 상판 슬래브의 부모멘트 구간에는
교축방향의 종거더가 지지하고 있으므로, 교축직각방향(지간방향)의 처짐각만 발생할
뿐, 교축방향(지간직각방향)에 대해서는 어떠한 변위(처짐, 처짐각)도 발생하지
않으므로 배력철근규정의 적용은 의미가 없다.
그러면, 라멘교나 슬래브교에서는 배력철근의 규정을 적용해야 할까요?
도로교 표준시방서 콘크리트교편 슬래브교의 적용범위, 배근상세 등에서 상세히
설명하고 있으므로 여러분이 찾아보세요.
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구조설계의 미래를 준비하는 모임 [구조설계미래포럼]
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