콘크리트, 철근, 긴장재, 형강 탄성계수
구조재료인 콘크리트, 철근, 강선(긴장재), 형강 부재의 탄성계수를 정리해봅니다. 각 탄성계수와 갖고 있는 의미까지 정리해보았습니다
콘크리트 할선 탄성계수
이 식은 콘크리트 단위중량에 따라 적용할 수 있는 공식입니다(콘크리트 탄성계수 공식)
즉, 일반 콘크리트 단위중량 1,450 ~ 2,500 kg/m3에 따라 달리 적용할 수 있는거죠. (할선탄성계수의 개념은 아래에서 설명드립니다)
보통중량골재(단위중량 2,300kg/m3)를 사용한 경우, 사용하는 공식입니다. 시험이나, 설계시 가장 많이 사용하는 식이죠
여기서, fcm은 재령 28일의 평균압축강도를 뜻합니다
이 부분은 설계기준강도인 fck와 다르죠? 이유는 탄성계수를 계산할때 설계기준강도보다 실제강도에 근거하는 것이 더 타당하다는 실험결과로 fcm 을 별도로 적용하고 있는 것입니다
그리고 적용 방법은 △f 는 40MPa 이상이면 4MPa, 60MPa 이상이면 6MPa로 적용하면 됩니다. 그 사이는 직선보간으로 구하면 됩니다
여기서, 할선탄성계수에 대해 잠깐 이야기해봅시다
할선탄성계수란
응력변형률 곡선에서 원점과 최대강도 50%의 기울기입니다. 근데 왜 최대강도(항복강도)에서의 기울기로 보지않고, 탄성계수를 최대강도의 50%로 봤을까요? 이름에 이유가 있습니다. '탄성'계수이기 때문입니다
최대강도, 즉 항복강도에 도달할때까지 탄성적 성질을 갖지 못하고 항복강도의 50%수준까지만 탄성이면서 선형적 변형성질을 갖기 때문에 항복강도의 50%까지의 기울기를 탄성계수로 정해둔 것입니다. 그리고 이 할선탄성계수를 탄성계수라 부르고 설계에 적용합니다
또 궁금할 수 있겠죠, 그럼 다른 종류의 탄성계수도 있나요? 네, 초기접선 탄성계수와 접선탄성계수, 유효탄성계수가 있습니다.
초기접선 탄성계수(Eci)는 원점을 기준으로한 기울기이며, 균열 및 크리프 계산시에 사용합니다
접선탄성계수(Ec)는 임의의 변형률을 기준으로한 접선기울기입니다
유효탄성계수(Eeff)도 있는데요, 이는 콘크리트 크리프 변형률까지 감안한 탄성계수입니다
철근 탄성계수
철근의 탄성계수 표준값입니다
긴장재의 탄성계수
긴장재의 탄성계수는 제조사에 의해 주어지는 것이 원칙입니다만,
그렇지 않은 경우는 다음값을 적용하는 것으로 합니다
형강의 탄성계수
형강의 탄성계수는 다음값을 표준으로 합니다
이상으로 구조재료의 탄성계수를 정리해보았습니다. 특히 콘크리트 재료의 탄성계수와 각 탄성계수 의미에 대해 정리했고요. 다음에도 좋은 정보로 포스팅 하겠습니다
도움되셨기를 바랍니다. 감사합니다
(링크) 강재 설계기준 강도, 특징, 탄성계수, 푸아송비
'설계기준' 카테고리의 다른 글
| 책임기술자 supervisor 정의, 범위 (0) | 2022.12.09 |
|---|---|
| 휨부재 설계 최대 철근비, 균형 철근비 산정하는 방법 (0) | 2022.12.07 |
| 콘크리트 강도 및 양생 기간, 거푸집 동바리 존치기간 (0) | 2022.12.06 |
| 철근 콘크리트 최소 피복두께 (일반, 프리스트레스) (0) | 2022.12.02 |
| 앵커볼트 고장력볼트 인장강도 항복강도 (0) | 2022.11.18 |
댓글