Part1. 도로암거의 설계 조건과 재료 (바로가기 ↗️)
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Part12. 도로암거의 부재검토 - 휨검토(바로가기 ↗️)
Part13. 도로암거의 부재검토 - 전단검토(바로가기 ↗️)
Part14. 도로암거의 부재검토 - 처짐검토 ◀ 현재글
Part15. 도로암거의 부재검토 - 균열검토 - 6월 출간 예정 *
도로암거 사용한계상태 처짐을 검토 합니다.
구조물 특성에 따른 처짐과 균열에 대한 사용한계상태를 검토합니다.
도로암거의 사용한계상태검토에는 사용한계상태하중조합 I & V를 사용합니다.
사용한계상태하중조합 I : 교량의 정상 운용 상태에서 발생가능한 모든 하중의 표준값과 25m/s의 풍하중을 조합한 하중상태. 교량의 설계 수명 동안 발생 확률이 매우 낮은 하중조합
- 암거의 설계에 풍하중은 적용하지 않습니다.
사용한계상태하중조합 V : 설계수명동안 작용하는 고정하중과 수명의 약 50% 기간동안 지속하여 작용하는 하중을 고려한 하중조합
처짐 검토는 “KDS 14 20 30 콘크리트구조 사용성 설계기준 - 4.2 처짐” 의 규정을 따릅니다.
처짐 검토는 1방향 구조와 2방향 구조에 따라 적용하는 내용이 달라지는데 “단변경간에 대한 장변경간의 비가 2를 초과하지 않는 슬래브”가 2방향 구조이고, “변장비가 2를 넘는 경우”가 1방향 구조가 됩니다.
1방향 구조의 처짐은 최소두께로 검토하는 방법과 처짐을 계산해서 최대 허용처짐과 비교하는 방법이 있습니다.
처짐을 계산하지 않고 최소두께로 평가하는 경우
KDS 14 20 30 표 4.2-1 처짐을 계산하지 않는 경우의 보 또는 1방향 슬래브의 최소 두께
보통중량콘크리트의 단위중량(mc)으로 2300 kg/m^3이 적용되어 산출된 값이라고 명시되어 있습니다.
- 콘크리트 단위중량이 1500~2000 kg/m^3 인 경우에 대해서만 부재 두께를 할증 해주고, 2300 kg/m^3 이상의 단위중량을 사용하는 경우에 대해서는 안전측으로 해당 표의 값을 사용합니다.
fy가 400MPa 이 아닌 경우에 대해서도 보정 값을 적용해야 합니다.
- 그런데 1.5 기호의 정의에서 fy를 인장철근의 설계기준항복강도 라고 명시하고 있습니다. 한계상태설계법을 따라 진행하던 다른챕터와 용어가 혼동될 수 있는데 fy는 철근의 항복강도, fyd를 설계기준항복강도로 통일해서 사용하도록 하겠습니다.
처짐을 계산해서 최대 허용처짐과 비교하는 방법
KDS 14 20 30 표 4.2-2 최대 허용 처짐
계산된 처짐이 최대허용처짐 이하이면 최소두께 기준을 적용하지 않아도 됩니다.
최소두께 기준을 만족하지 못하는데 부재두께를 늘릴 수 없는 경우 이 기준을 만족하면 됩니다.
부재의 강성도를 엄밀한 해석방법으로 구하지 않는 한,
부재의 순간 처짐은 유효단면2차모멘트를 이용하여 구합니다.
균열단면2차모멘트 (균열환산단면2차모멘트)는 압축측 콘크리트 단면의 단면2차모멘트와 보강철근의 단면 2차 모멘트를 사용해서 산정합니다. 허용응력설계법에 의한 직사각형보의 균열단면2차모멘트 산정방법은 다음과 같습니다. (콘크리트구조설계기준 2007)
크리프와 건조수축에 의한 추가 장기처짐은 순간처짐에 다음의 계수를 곱하여 구합니다.
압축철근비
- 단순 및 연속경간인 경우 보 중앙에서 산정
- 캔틸레버인 경우 받침부에서 산정
🔖 Tips
처짐검토 방법을 다른 설계기준에서도 확인해 보겠습니다. “KDS 14 20 30 에서 제시하고 있는 표가 “콘크리트구조기준 (2012)”과 같고, “도로교설계기준 (2010)”과는 다름을 알 수 있습니다.
콘크리트구조기준 (2012) - 4.3 처짐
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