보 부재 설계 '전단위험단면'

 

전단위험단면

철근 콘크리트 부재 설계 시, 전단 설계 원칙 중 전단위험단면에 대해 포스팅해봅니다. 전단파괴는 취성적 파괴 성질이 있기 때문에 설계 시 유의해야 하는데요, 전단설계시 유의사항인 전단위험단면을 제대로 상세히 알아보고자 합니다

 

 

목차

• 1. 전단위험단면 일반사항
  • - 전단위험단면 일반사항 예시
• 2. 전단위험단면 예외사항
  • 1) 인장을 받는 받침 부재와 일체로 되어 있는 부재의 경우
  • 2) 외부 하중이 부재 윗면 또는 그 근처에 작용하지 않는 경우
  • 3) 집중하중이 d 보다 가까이 받침부에 작용하는 경우
  • 4) 프리스트레스 콘크리트 부재의 경우

1. 전단위험단면 일반사항

- 일반적으로 철근콘크리트의 받침부에서 유효깊이 d 만큼 떨어진 거리의 최대 계수전단력을 기준으로 받침부에서 받침부에서 유효깊이 d 까지 떨어진 부분을 설계한다. 즉, 받침부에서 보의 유효깊이 d 만큼 떨어진 위치에서 구한 계수전단력 Vu로 설계하는 것이다

- 전단위험단면 일반사항 예시

 

2. 전단위험단면 예외사항

1) 인장을 받는 받침 부재와 일체로 되어 있는 부재의 경우

- 아래 그림과 같이, 외부 하중에 의해 받침 부재가 인장응력이 발생하게 되면, 일체로 연결된 부재의 전단위험단면은 받침부 안쪽면이 된다

2) 외부 하중이 부재 윗면 또는 그 근처에 작용하지 않는 경우

- 아래 그림처럼, 외부 하중이 보의 윗면이 아니라 아래쪽에 작용하게 되면
보의 전단위험단면은 받침부 안쪽 면으로 선정해야 한다

3) 집중하중이 d 보다 가까이 받침부에 작용하는 경우

- 집중하중이 d 거리보다 가까이 작용하는 경우에 전단위험단면 위치를 받침부 안쪽으로 선정해야 한다
말뚝머리판 부재의 경우에도 해당 경우이다

4) 프리스트레스 콘크리트 부재의 경우

- 프리스트레스 부재의 경우, 받침면에서 0.5 h 떨어진 곳으로 선정한다
- 사유 : 프리스트레스 및 외력의 변화로 유효깊이가 변하기 때문이다

자, 이제 전단위험단면의 위치를 알았습니다. 그 이유도 알고 가시기 바랍니다. 일반 보에서 전단위험단면을 왜 d 만큼 거리를 떨어뜨려서 해석할까요?

그 이유는 받침부에는 부재 내에 지압, 압축 응력이 발생하기 때문에 이 응력이 전단응력을 발생하는 것을 억제시켜주기 때문입니다. 그 상쇄되는 구간이 보의 유효깊이 d 정도이니, 그만큼 떨어져서 계수전단력, 최대전단력을 선정하는 것이죠

이상으로 전단위험단면에 대해 알아보았습니다. 부재 설계 시, 전단위험단면 선정에 도움이 되셨기를 바랍니다. 찾아주셔서 감사합니다

 

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