비틀림 모멘트 부재 설계 규정, 강도, 공식

 

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비틀림 설계 관련한 거의 모든 규정에 대해 알아보려고 합니다. 비틀림은 전단과 유사한 부분이 많지만, 다르게 알아둬야 할 규정들도 많습니다

설계 시, 비틀림이 발생하지 않도록 하는 것이 대부분이지만, 비틀림 발생시 무시할 수준인지 고려할 수준이 구분할 수 있어야 하며 비틀림 소요강도 및 설계강도를 산정하는 방법도 알아야겠습니다. 꽈배기 틀듯이 발생하는 이 비틀림에 대해 같이 알아보시죠

< 비틀림 설계하는 방법 >
1. 비틀림 설계 기본사항
2. 비틀림 고려하지 않아도 되는 조건
3. 계수 비틀림 감소할 수 있는 조건
4. 비틀림 강도 산정하는 방법

 

 

1. 비틀림 설계 기본사항

1) 콘크리트 비틀림 강도

- 설계상 단순화를 위해 콘크리트에 의한 비틀림 강도는 무시한다

2) 비틀림 철근의 설계기준 항복강도

- 비틀림 철근의 설계기준 항복강도는 500MPa 로 제한한다
- 이는 전단철근 제한사항과 같이, 경사균열폭을 제한하기 위함이다

3) 평형 비틀림, 적합비틀림 개념

① 평형비틀림
- 비틀림 모멘트에 의해 내부력의 재분배를 할 수 없는 경우에 해당한다
- 비틀림 모멘트가 재분배가 될 수 없으므로 설계비틀림모멘트는 감소할 수 없다
② 적합 비틀림
- 비틀림 모멘트에 의해 균열 및 변형이 발생한 후, 내부력의 재분배가 발생할 수 있는 경우에 해당한다
- 비틀림 모멘트가 재분배할 수 있으므로 설계비틀림모멘트는 감소될 수 있다

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2. 비틀림 고려하지 않아도 되는 경우

- 아래 조건을 만족 시, 비틀림을 고려하지 않고 설계할 수 있다

1) 철근 콘크리트 부재

2) 프리스트레스 콘크리트 부재

3) 축방향 인장 및 압축을 받는 철근 콘크리트 부재

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3. 적합 비틀림의 경우, 계수 비틀림 모멘트

1) 계수 비틀림 모멘트 위치

: 철근 콘크리트 부재에서 받침부에서 d 만큼 떨어진 위치에서 산정한 Tu 를 고려한다
만약 d 거리 이내에 더 큰 Tu가 발생하면, 비틀림 위험 단면은 받침부 안쪽 면까지 고려해야 한다

2) 계수 비틀림 모멘트 감소

: 위에서 설명한 적합 비틀림의 경우, 계수 비틀림 모멘트를 아래 값으로 감소시킬 수 있다

① 철근 콘크리트 부재

② 프리스트레스 콘크리트 부재

③ 축방향 인장 및 압축을 받는 철근 콘크리트 부재

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4. 비틀림 강도 산정

1) 속찬 단면의 경우

: 전단력과 비틀림 모멘트에 의한 응력은 아래 식을 만족하여야 한다

 

2) 속빈 단면의 경우

: 전단력과 비틀림 모멘트에 의하여 발생한 응력은 아래 식을 만족하여야 한다

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이상으로 비틀림 설계를 알아봤습니다
또 좋은 정보로 찾아오겠습니다, 감사합니다

 

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