전단스팬비에 따른 파괴형태

START 서브노트 문제:

전단스팬비에 따른 파괴형태를 설명하시오.

정답:

전단스팬비에 따른 파괴형태

전단스팬(전단경간)

1. 전단스팬(Shear Span) 부재 내에 발생하는 최대 휨모멘트와 최대 전단력의 비 $a=\frac{M_{max}}{V_{max}}=\frac{M_u}{V_u}$
2. 전단스팬비(Sgear Span Ratio) 전단스팬을 보의 유효춤으로 나눈 값 $\frac{a}{d}=\frac{M_{max}}{V_{max}d}=\frac{M_u}{V_{u}d}$

전단스팬비에 따른 파괴형태

1. a/d > 5.5 : 휨파괴
   • 경간의 중간에서부터 주응력선의 직각방향으로 균열이 발생. 이후 균열이 깊어지면서 중앙부에서 휨파괴 발생. 파괴 시 큰 처짐 발생
2. a/d = 3~4 : 사인장파괴(Diagonal Tension Failure)
   1. 사인장 파괴 : 균열이 발생하여 파급될 수 있는 충분한 공간이 있음
   2. 일반적으로 단부 가까이의 휨균열에서 시작(휨전단균열 : Flexural Shear Crack)
   3. 보의 중간부에서 수평방향의 45º 가까운 경사
   4. 압축역에 들어서면서 압축응력의 저항을 받아 거의 평탄한 진행을 보이다가 정지
3. a/d = 1~1.25 : 전단압축파괴(Shear-Compression Failure)
   1. 보의 전단력 지지능력 증가
      • 하중이나 반력 자체가 사인장 균열의 진행을 억제하는 방향으로 영향을 끼치기 때문
   2. 하중점 부근에서 집중하중에 의한 압축파괴가 동반 ← 전단압축 파괴
4. a/d ≤ 1 : 쪼갬파괴 or 압축파괴
   1. 사인장 균열발생의 가능성이 배제 ← 전단강도 크게 상승
      • 하중점과 지지점 사이에 형성되는 압축대에 의하여 직접 전달
   2. 파괴형태
      • 쪼갬파괴(Splitting Failure) : 단부콘크리트의 마찰저항이 작은 경우
      • 압축파괴 : 지지부에서의 압축파괴

END