콘크리트 보 처짐의 구간별 특성

START 서브노트 문제:

콘크리트 보의 처짐을 구간별로 설명하시오.

정답:

콘크리트 보 처짐의 구간별 특성

1. 균열 전 단계
   • 부재의 응력분포가 거의 직선분포하며 하중-처짐곡선도가 거의 선형이다.
   • 인장측 콘크리트 응력이 파괴계수 이하이므로 균열이 나타나지 않는다. $(파괴계수:fr=0.63\lambda \sqrt{f_{ck}})$
   • 철근과 콘크리트의변형률이 동일
   • 압축 측 콘크리트의 응력은 설계기준강도에 비해 배우 작은 상태이다.
2. 허용 균열폭 이하의 균열발생 단계
   • 인장측 콘크리트 응력이 파괴계수 이상으로 균열이 발생하며 이로 인해 단면손실로 보의 강성 감소
   • 보의 강성 감소로 하중-처짐곡선의 기울기가 감소
   • 인장측 콘크리트가 인장강도를 상실하며 철근이 인장력 저항
   • 균열 사이 콘크리트는 인장강성효과에 의해 보의 강성를 일부 증가시킨다.
   • 하중-처짐곡선은 보의 강성감소로 기울기가 작아진 상태지만, 허용균열폭 이하까지는 거의 탄성적 거동
3. 인장철근이 항복하기 전
   • 보의 거동이 비탄성거동의 형태
   • 중립축이 급속히 상승하고 보의 처짐이 증가
   • 휨모멘트는 철근의 인장력과 콘크리트의 압축력에 의해서만 지지
   • 콘크리트 응력분포는 완전 비선형
   • 철근의 변형률은 거의 항복변형률에 도달한다.
4. 그 이후 파괴까지
   • 철근이 항복에 이르자마자 미소한 휨모멘트의 증가에도 처짐은 크게 증가
   • 균열의 폭이 점점 커지면서 복부에 사인장균열이 발생하고 보의 처짐은 더욱 증가한다.
   • 콘크리트가 최대변형률에 도달하면 붕괴파괴

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