비틀림 부재 철근, 최소 비틀림 철근 설계 방법

 

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비틀림 부재의 철근량 산정하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 비틀림 설계는 종방향 철근, 수직 철근으로 저항하게 됩니다. 콘크리트 강도는 '0'으로 가정하고 전단강도는 비틀림에 저항하지 않는다고 보는 것이죠

 

비틀림 철근 상세내용으로 수직철근, 수평철근, 종방향의 비틀림 철근량 산정하는 방법, 비틀림 철근 정착방법, 최소 비틀림 철근 산정방법, 주의사항까지 모두 정리하였습니다

 

 

< 비틀림 철근 설계하는 방법 >

1. 비틀림 철근량 산정방법
  ① 가정사항
  ② 비틀림 수직철근 강도 산정
  ③ 비틀림 종방향 철근 강도 산정
  ④ 비틀림 철근량 산정시 주의사항

2. 비틀림 철근 상세내용
  ① 비틀림 철근 종류
  ② 비틀림 철근 정착방법

3. 최소 비틀림 철근 산정방법

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1. 비틀림 철근량 산정하는 방법

 1) 비틀림 철근량 산정시, 가정사항

    ① 모든 비틀림 모멘트가 스터럽 및 종방향 철근에 의하여 저항한다

    ② 비틀림 콘크리트 강도는 '0'으로 가정한다

    ③ 콘크리트 전단강도는 비틀림에 의해 변하지 않는다

 

  2) 비틀림 수직 철근 강도 산정

    ① 비틀림 모멘트에 저항하는 수직철근강도 산정하는 방법이다

     ② 비틀림 철근 강도식 설명

         Ao 는 0.85 Aoh로 산정할 수 있고 Aoh는 폐쇄단면을 의미한다

         Aoh 산정방법은 부재 내의 가장 바깥쪽 스터럽에 의하여 폐쇄된 면적을 말한다

         아래 그림에 빗금친 부분이 폐쇄단면이며, 가장 바깥쪽 스터럽을 기준으로 하고 있다

         At는 수직 비틀림 철근 s 간격 내 비틀림에 저항하는 폐쇄스터럽 한 가닥 면적을 말한다

Aoh 폐쇄단면 설명

3) 비틀림 종방향 철근 강도 산정

   ① 비틀림 모멘트에 저항하기 위해 배치된 추가적인 종방향 철근에 한하는 강도 산정 방법이다

   ② 비틀림 종방향 철근은 다음식 이상을 만족해야 한다

4) 비틀림 철근량 산정시 주의사항

   ① 비틀림 철근량 산정시, 전단력, 휨모멘트 및 축력에 의해 소요되는 철근에 추가적으로 소요되는 철근량을

        산정하여야 한다. 특히, 비틀림과 전단에 대한 스터럽의 소요량은 각각 소요량을 산정하여 합하여야 한다

 

   ② 전단 철근과 비틀림 철근의 전체 스터럽 철근량은 다음식과 같다

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2. 비틀림 철근 상세내용

  1) 비틀림 철근의 종류

     ① 비틀림 종방향 철근

     ② 비틀림 종방향 긴장재

     ③ 부재축과 수직한 폐쇄스터럽, 폐쇄띠철근

     ④ 부재축과 수직한 횡방향 강선으로 구성된 폐쇄용접철망

     ⑤ 철근 콘크리트 보에서 나선철근

   2) 비틀림 철근의 정착

      ① 횡방향 비틀림 철근의 정착

          - 종방향 철근 주위로 135˚ 표준갈고리에 의하여 정착시킨다

          - 콘크리트 박리가 발생하지 않는 구역에는 90˚ 갈고리를 사용할 수 있다

             (보의 경우, 슬래브 또는 플랜지에 인접하는 경우가 박리가 발생하지 않는 구역이 되겠다)

      ② 종방향 비틀림 철근은 양단에 적절하게 정착시켜야 한다

          즉, 충분한 정착길이 확보가 필요하다

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3. 최소 비틀림 철근

 1) 비틀림을 고려해야 하는 경우, 모든 구간에 최소 비틀림 철근을 배치해야한다

     즉, Tu가 아래 값 이상인 경우에 비틀림을 고려해야하는 경우이다

  2) 비틀림 철근이 필요한 경우

      ① 횡방향 폐쇄스터럽의 최소 면적을 다음과 같이 산정한다

       ② 종방향 비틀림 철근의 최소 전체 면적을 다음과 같이 구한다

   3) 최소 비틀림 철근 배근 간격

   4) 최소 비틀림 철근 배근시 유의사항

     ① 비틀림 종방향 철근은 폐쇄스터럽의 둘레에 따라 300mm 이하의 간격으로 배근해야한다

     ② 종방향 철근, 긴장재는 스터럽 내부에 배근한다

     ③ 스터럽 각 모서리에 최소 하나의 종방향 철근, 긴장재를 배근한다

     ④ 종방향 철근의 지름은 max(스터럽 간격의 1/24 이상, D10)이어야 한다

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이상으로 비틀림 철근에 관한 거의 모든 내용을 알아보았습니다. 좋은 정보가 되길 바랍니다, 감사합니다

 

비틀림 설계 강도 및 규정에 대해 더 궁금하시면 아래 글도 챙기시기 바랍니다