휨인장/압축/전단 최소 및 최대 철근비

시방서에 정의되어있는 휨인장 / 압축 / 전단 부재의 최소 철근비 규정과 의미

 

 

인장부재 (휨)

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- 최소철근비 :  As,min = Max[ 1.4 bw d / fy , 0.25√ fck * bw d / fy ]

 

- 최대철근비 : 순인장변형률이 휨부재 최소 허용변형률이상

  

  fck <= 400MPa 인 경우, 최소혀용 변형률 = 0.004

 

  fck > 400Mpa 인 경우, 최소혀용 변형률 = 철근항복변형률 2배

 

최소 철근비 적용 이유

 

철근량 부족으로 인한, 부재의 급작스런 파괴 (취성파괴) 방지

 

최대 철근비 적용 이유

 

   철근이 항복하기 전에 콘크리트가 먼저 파괴되어 취성파괴하는 것을 방지

 

   기존 0.75 ρb에서 개정 사유는 T형 / 박스 형 단면과 같이 폭이 두가지 이상인 경우 모호

 

 

압축부재

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- 철근 단면적은 전체 단면적의 1% ~ 8%

 

   나선철근비 ρs = 0.45 fck / fy * ( Ag / Ach - 1 )

 

where Ag : 전체단면적, mm2

 

    Ach : 나선철근 바깥선을 지름으로하여 측정된 나선철근기둥 심부 단면적 mm2

 

   축방향 주철근 개수 : 사각형이나 원형 띠철근의 경우 : 4개

 

 삼각형 띠철근 : 3개

 

 나선 철근 : 6개

 

최소 철근 적용 이유

  

   크리프 건조수축에 의한 영향 저감

 

   시공불량으로 인한 강도 감소 보완

 

   예측하지 못한 휨에 저항

 

최대 철근 적용 이유

 

   콘크리트 타설 작업에 지장

 

   비경제적

 

 

전단부재

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- 최소 전단철근

 

Vs,min = 0.35 * bw * s / fy

 

- 최대 전단철근

 

Vs,max = 2 λ √ fck / 3 * bw * d

 

where λ : 경량콘크리트 계수

 

최소 전단철근 적용 이유

 

사인장균열 발생하여 취성 파괴

 

- 최소 전단철근 배치

 

Vu > 1 / 2 * φ Vc

 

단, 아래 경우는 최소 전단철근을 배치하지 않음

 

슬래브와 기초판,

 

장선구조,

 

전체 깊이가 250mm 이하이거나

 

I형보, T형보에서 그 깊이가 플랜지 두께의 2.5배 또는 복부폭의 1/2 중 큰 값이하인 보

 

교대 벽체 및 날개벽, 옹벽의 벽체, 암거 등과 같이 휨이 주 거동인 판 부재

 

순 단면의 깊이가 315mm를 초과하지 않는 속빈 부재에 작용하는 계수전단력이 0.5 φ Vcw를 초과하지 않는 경우

 

보의 깊이가 600mm이하 이고,  fck <= 40MPa인 강섬유콘크리트 보에 작용하는 계수전단력이  φ √ ( fck / 6 ) * bw * d 이하인 경우

 

최대 전단철근 적용 이유

 

전단철근이 항복하기 전에 전단압축파괴(Shear - Compression 파괴) 발생하여 취성 파괴

 

사인장 균열 발생 후에도 전단철근이 항복할 때까지 전단철근과 콘크리트 압축부가 전단력에 저항해야 함