[구조개념] 모멘트 재분배

 

1. 개요

 - 철근 콘크리트 구조물의 경우, 하나의 부재가 항복상태에 이르더라도 붕괴에 이르지 않는다

   이유는 부재가 소성힌지가 발생하고 난 뒤에 소성변형능력을 갖고 있기 때문인데,

   특히, 휨을 주로 받고 연성거동을 하는 부재의 경우, 소성힌지 발생 후, 부재 연단의 모멘트를

   일정 수준 감소 또는 증가하고 이에 따라 부재 중앙부는 모멘트를 증가 또는 감소할 수 있다는

   개념이 모멘트 재분재라 하겠다

 - 모멘트 재분배는 KCI와 도로교에 따라 조금 다르게 기준하고 있다

 - 모멘트 재분배 예시는 캔틸레버보로 나타낼 수 있다

 

 

2. KCI 기준

 - 휨을 주로 받는 부재의 경우(보), 부재 연단에 발생할 수 있는 부모멘트의 일정부분을

   감소시킬 수 있다

 - 이 부모멘트 감소에 따라 중앙부 정모멘트 증가가 필요하다

 - 단, 부모멘트의 감소분은 20%로 제한되어 있고, 최외단 철근의 변형률이 0.0075 이상이

   되어야 가능하다

 

3. 도로교 기준

 - 휨을 주로 받는 부재에 적용 가능하다

 - 모멘트 재분배로 인한 설계의 모든면(전단력, 반력, 등)을 고려해야한다

 - 즉, 모멘트 재분배 전/후 적용하여 부재력 계산시, 전단력 및 기초의 반력은 두가지 경우 중

   최대치를 부재설계에 고려해야한다는 것을 의미한다

 - 모멘트 재분배 식이 별도로 있고 15%로 제한하는 것으로 되어 있다

 - 부모멘트 재분배에 한하지 않는다 (라고 도로교에 나와있지 않지만, 부모멘트라고 명기되어

   있지 않아, 개인적으로 이렇게 생각함, 이것이 이 두 기준의 차이 중 하나가 아닐까..)

 - 휨을 주로 받는 부재의 소성회전능력에 따라 모멘트 재분배 정도가 달라질 수 있으나,

   해당 기준에서는 소성회전능력을 설계상에 반영하기 어려우니, 모멘트 재분배의 적용한계치를 두고

   제한 조건 내에 만족할 경우 모멘트 재분배를 제한적으로 허용한다고 되어있다

 

4. 의견

 - 모멘트 재분배는 부재의 연성능력을 고려하여 부재를 경제적으로 설계하기 위해 유용할 것으로 판단됨

 

모멘트 재분배 두 기준에 대해 좀 더 상세히 정리했습니다(아래링크)

2020.10.30 - [구조조정/토목 구조] - 모멘트 재분배(콘크리트 구조기준 vs 도로교)

※ 시험에는 두 기준으로 모두 암기해야합니다.