절점부 보강철근 판정시 콘크리트 응력

■ 보강여부 판별시 응력 및 기준

• 0.08√fck - 콘크리트 구조설계기준(2003) 부록 Ⅰ.6.4 허용전단응력
• 1/3√fck - 콘크리트 구조설계기준(2003) 15.3 극한전단강도
• 0.13√fck - 콘크리트 구조설계기준(2007) 부록 Ⅶ.2 허용인장응력
• 0.22√fck - 도로암거표준도 설계기준(건설교통부,2003, p.18)

■ 도로교설계기준 해설(2008)

4.5.2.1 콘크리트의 허용응력

콘크리트의 허용응력

4.12.5 구조상세

(1)라멘교의 절점부에 있어서 주철근은 단면력이 확실하게 전달되도록 배치하여야 한다.

① 라멘단절점부에 외측인장 휨모멘트가 작용하는 경우

(가) 그림 4.12.7에 나타낸 바와 같이 외측인장 휨모멘트가 단절점부에 작용하는 경우에는 대각선 방향의 단면에 인장응력 ft가 발생하므로 이 인장응력에 대하여 그림 4.12.11에서와 같이 보강철근을 배채하여야 한다.

[해설]

라멘절점부에 외측인장 혹은 내측인장을 일으키는 휨모멘트가 작용하는 경우 [콘크리트구조 설계기준.해설(2003)] 15.3에서는 「스트럿-타이 모델 등을 사용하여 계수하중에 의해 산출된 대각선방향의 단면에 생기는 인장응력의 크기가 √Fck/3를 넘는 경우에는 철근을 배치하여 이러한 인장응력에 의해 발생하는 균열을 사전에 제거해야 한다」고 규정함으로써 계수하중을 적용하는 방법을 제시하고 있다.

그러나 실제 적용상의 어려움을 감안하여 [도로교설계기준(2005)]에서는 전체적인 설계에 있어서 강도설계법을 적용하더라도 부분적인 보강철근의 계산을 허용응력법으로 설계하는 다소 과도기적인 방법을 채택하고 있다.

 

■ 도로교 설계기준(2010)

4.12.5 구조상세

(1) 라멘교의 절점부에 있어서 주철근은 단면력이 확실하게 전달되도록 배치하여야 한다.

① 라멘단절점부에 외측인장 휨모멘트가 작용하는 경우

(가) 그림 4.12.7에 나타낸 바와 같이 외측인장 휨모멘트가 단절점부에 작용하는 경우에는 대각선 방향의 단면에 인장응력 ft가 발생하므로 이 인장응력이 허용휨인장응력 0.13√Fck를 초과하는 경우에는 그림 4.12.11에서와 같이 보강철근을 배치하여야 한다.

 

■콘크리트 구조기준(2012) 해설

15.2.3 라멘 접합부의 설계

(5) 스트럿-타이 모델에 의한 접합부 설계는 다음을 따라야 한다.

①부모멘트가 최외측 접합부에 작용하는 경우에 대각선 방향의 단면에 유발되는 계수인장응력 ft가 √Fck/3를 넘을 경우는 보강철근을 배치하여야 한다.

[해설]

이전 기준에서 라멘 접합부는 스트럿-타이 모델 등을 사용하여 계수하중에 의해 산출된 대각선 방향의 최외측 접합부에 생기는 인장응력의 크기가 √Fck/3(MPa)을 넘는 경우에는 철근을 배치하여 이러한 인장응력에 의해 발생되는 균열을 사전에 제어토록 하였다. 이번 개정에서는 스트럿-타이 모델 외에 유한요소 해석법의 적용도 가능하도록 접합부 설계 방법을 수정하였다.

 

 

15.3 구조 상세

[해설]

(3) …해설 그림 15.3.1에서 파선으로 표시된 철근은 외측 인장 및 내측 인장 휨모멘트에 의해 발생하는 인장응력에 대하여 필요한 경우에 배치하는 철근이다. 즉, 외측 인장 휨모멘트가 단절점부에 작용하는 경우에는 대각선 방향의 단면에 인장응력이 생긴다. 이 인장응력이 콘크리트의 허용되는 전단응력(사인장응력)을 넘을 경우에는 해설 그림 15.3.1에 점선으로 표시하는 철근을 배치하여야 한다.

접합부에 내측 인장 휨모멘트가 작용하면 접합부 대각선 방향으로 인장응력이 작용하므로, 큰 휨모멘트가 작용하는 경우에는 경사방향으로 철근을 배치하여야 한다.

해설 그림 15.3.1 라멘 단접합부의 철근의 배치

 

■ 도로설계편람 2012 제7편 지하차도

도로설계편람 7편 지하차도 1/2

도로설계편람 7편 지하차도 2/2

■ 도로설계편람 제5편 교량(2008)

도로설계편람 5편 교량 1/2

 

도로설계편람 5편 교량 2/2

■ 철도설계편람(노반편 제3권) 2011

철도설계편람 지하구조물 라멘 절점부 1/2

 

철도설계편람 지하구조물 라멘 절점부 2/2

■ KDS 24 14 20 : 2018 콘크리트교 설계기준(극한강도 설계법)

4.12.3 라멘부재 절점부

(3) 단절점부에서는 그림 4.12-7에서 보여주는 바와 같이 절점부에서 결합하는 부재의 주철근량의 적어도 1/2은 외측에 연해서 배치하는 것이 좋다. 그림 4.12-7에서 파선으로 표시된 철근은 계산상 필요한 경우에 배치하는 철근이다.

 

그림 4.12-7 라멘 단 절점부의 철근의 배치

 

① 부휨모멘트가 최외측 접합부에 작용하는 경우에 계수하중 휨모멘트에 의해 대각선 방향의 단면에 생기는 인장응력 ft가 √Fck/3를 넘을 경우는 철근을 배치해야 한다.

② 접합부에 정휨모멘트가 작용하면, 접합부 대각선 방향으로 인장응력이 작용하므로 경사방향으로 철근을 배치해서 보강해야 한다.