배력철근
문제분석
1.
이 문제는 주로 용어형으로 출제될 수 있는 문제로서 바닥판에서 주철근에 대한 배력철근 규정과 온도철근과의 차이점 서술.
2.
최근 배력철근 배근기준이 기존의 사용철근 백분율에서 소요철근 백분율로 변경 적용됨.
3.
철근용어는 시공적인 언급 보다는 설계개념, 현재 적용기준, 개선방 등에 대해 이론적으로 접근하는 것이 유리함.
기본 이해사항
1.
배력철근의 정의
집중하중으로 인한 응력을 분포시킬 목적으로 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치하는 보조적인 철근
2.
온도철근
건조수축 및 온도하중 방향과 동일한 방향의 응력에 저항할수 있도록 단면내에 배치되는 철근
3.
바닥판에서 적용방법
1) 온도철근량(0.002bd)과 배력철근량 중 큰값 적용
2) 단면이 작으면 배력철근량에 지배, 단면이 크면 온도 철근량에 재배
3) 배력철근량은 사용 주철근이 아닌 소요 주철근(계산상 요구되는 철근)에 대한 백분율로 적용
(1) 주철근이 차량방향에 직각(Steel box, PSC Beam) : 120/√L과 67% 중 작은값 이상
(2) 차량방향에 평행 : 55/√L과 55% 중 작은값 이상
(3) 흙에 접하는 구조물(암거) : 백분율의 20%
--------------------------------------------------------------------------------
Solution
1.
개 요
배력철근이란 주철근에 직각 또는 직각에 가깝게 배치하여 주철근의 간격유지, 온도응력 및 건조수축을 방지하기 위해 배치하는 철근을 의미하는 것으로
- 소요 주철근량
- 콘크리트 단면적
- 콘크리트 균열응력에 의해 그 배근량이 결정된다.
2.
배근규정(바닥판)
1) 주철근이 차량방향에 직각일때
(1) 적용 : Steel Box Girder교, PSC Beam교등의 합성형교
(2) 철근량 : 120/√L과 67% 중 작은값 이상
2) 주철근이 차량진행 방향에 평행
(1) 적용 : Rc Slab교
(2) 철근량 : 55/√L과 55% 중 작은값 이상
3) 흙에 접하는 구조물(암거)
백분율의 20%
4) 온도철근에 의해 배근
콘크리트 단면적의 0.2% 이상
3.
철근량 산정방법
1) 소요 주철근에 대한 배력철근량을 산정한다.
2) 콘크리트 단면적에 의한 온도철근량을 결정한다.
3) 배력철근량과 온도철근량 중 큰값을 배력철근량으로 산정하되
4) 사용성검토(균열, 처짐 등)에 의해 추가로 철근량이 요구될때는 이에 준한 철근량을 배력철근량으로 사용
4.
현 설계상의 문제점 및 대책
1) 문제점
(1) 배력철근량과 온도철근의 명확한 구분이 없이 적용
(2) 배력철근 산정시 사용 철근량 기준으로 배근되어 비 경제적인 설계
(3) 지중 구조물에서는 온도철근량 계산을 누락하는 경향
2) 대책
(1) 배력철근량은 소요 주철근에 의한 백분율로 적용
(2) 라멘교, 암거는 온도철근량으로 검토하여 사용성 확보
5.
시공시 유의사항
1) 배력철근은 온도 및 건조수축에 저항키 위해 직경이 가는철근을 고르게 배치
2) 반드시 주철근 내측에 배근
3) 온도응력을 고르게 분산키 위해서는 주철근과 결속철저
4) 인장부에 2/3, 압축부에 1/3 배치
5) 강교 지점부는 주장율(0.045cm/cm2) 및 단면적 2% 이상 확보
6) 신축 이음부는 배력철근 절단
7) 주철근 간격 유지를 위해 스페이셔 설치
6.
결 론
구조물 설계방법이 강도 설계법으로 적용 되면서 안정성 확보 측면만 요구되는 경향이 많아 오히려 사용성은 허용응력설계법에 비해 취약해져 건조수축, 온도응력에 의해 구조물에 균열이 발생할 확율이 증가하게 되었다.
따라서 구조물의 내구성을 확보하기 위해서는 주철근 못지 않게 온도응력 및 건조수축에 대응키 위한 배력철근의 설계 및 배근방법에 주의가 요구된다.
특히 매시브한 구조물이나 부정정 구조물(암거)에서는 수화열에 의한 균열을 방지하기 위해 블록타설, 파이프 쿨링등과 함께 온도철근에 의한 제어방법의 모색이 필요할 것으로 본다.
문제분석
1.
이 문제는 주로 용어형으로 출제될 수 있는 문제로서 바닥판에서 주철근에 대한 배력철근 규정과 온도철근과의 차이점 서술.
2.
최근 배력철근 배근기준이 기존의 사용철근 백분율에서 소요철근 백분율로 변경 적용됨.
3.
철근용어는 시공적인 언급 보다는 설계개념, 현재 적용기준, 개선방 등에 대해 이론적으로 접근하는 것이 유리함.
기본 이해사항
1.
배력철근의 정의
집중하중으로 인한 응력을 분포시킬 목적으로 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치하는 보조적인 철근
2.
온도철근
건조수축 및 온도하중 방향과 동일한 방향의 응력에 저항할수 있도록 단면내에 배치되는 철근
3.
바닥판에서 적용방법
1) 온도철근량(0.002bd)과 배력철근량 중 큰값 적용
2) 단면이 작으면 배력철근량에 지배, 단면이 크면 온도 철근량에 재배
3) 배력철근량은 사용 주철근이 아닌 소요 주철근(계산상 요구되는 철근)에 대한 백분율로 적용
(1) 주철근이 차량방향에 직각(Steel box, PSC Beam) : 120/√L과 67% 중 작은값 이상
(2) 차량방향에 평행 : 55/√L과 55% 중 작은값 이상
(3) 흙에 접하는 구조물(암거) : 백분율의 20%
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Solution
1.
개 요
배력철근이란 주철근에 직각 또는 직각에 가깝게 배치하여 주철근의 간격유지, 온도응력 및 건조수축을 방지하기 위해 배치하는 철근을 의미하는 것으로
- 소요 주철근량
- 콘크리트 단면적
- 콘크리트 균열응력에 의해 그 배근량이 결정된다.
2.
배근규정(바닥판)
1) 주철근이 차량방향에 직각일때
(1) 적용 : Steel Box Girder교, PSC Beam교등의 합성형교
(2) 철근량 : 120/√L과 67% 중 작은값 이상
2) 주철근이 차량진행 방향에 평행
(1) 적용 : Rc Slab교
(2) 철근량 : 55/√L과 55% 중 작은값 이상
3) 흙에 접하는 구조물(암거)
백분율의 20%
4) 온도철근에 의해 배근
콘크리트 단면적의 0.2% 이상
3.
철근량 산정방법
1) 소요 주철근에 대한 배력철근량을 산정한다.
2) 콘크리트 단면적에 의한 온도철근량을 결정한다.
3) 배력철근량과 온도철근량 중 큰값을 배력철근량으로 산정하되
4) 사용성검토(균열, 처짐 등)에 의해 추가로 철근량이 요구될때는 이에 준한 철근량을 배력철근량으로 사용
4.
현 설계상의 문제점 및 대책
1) 문제점
(1) 배력철근량과 온도철근의 명확한 구분이 없이 적용
(2) 배력철근 산정시 사용 철근량 기준으로 배근되어 비 경제적인 설계
(3) 지중 구조물에서는 온도철근량 계산을 누락하는 경향
2) 대책
(1) 배력철근량은 소요 주철근에 의한 백분율로 적용
(2) 라멘교, 암거는 온도철근량으로 검토하여 사용성 확보
5.
시공시 유의사항
1) 배력철근은 온도 및 건조수축에 저항키 위해 직경이 가는철근을 고르게 배치
2) 반드시 주철근 내측에 배근
3) 온도응력을 고르게 분산키 위해서는 주철근과 결속철저
4) 인장부에 2/3, 압축부에 1/3 배치
5) 강교 지점부는 주장율(0.045cm/cm2) 및 단면적 2% 이상 확보
6) 신축 이음부는 배력철근 절단
7) 주철근 간격 유지를 위해 스페이셔 설치
6.
결 론
구조물 설계방법이 강도 설계법으로 적용 되면서 안정성 확보 측면만 요구되는 경향이 많아 오히려 사용성은 허용응력설계법에 비해 취약해져 건조수축, 온도응력에 의해 구조물에 균열이 발생할 확율이 증가하게 되었다.
따라서 구조물의 내구성을 확보하기 위해서는 주철근 못지 않게 온도응력 및 건조수축에 대응키 위한 배력철근의 설계 및 배근방법에 주의가 요구된다.
특히 매시브한 구조물이나 부정정 구조물(암거)에서는 수화열에 의한 균열을 방지하기 위해 블록타설, 파이프 쿨링등과 함께 온도철근에 의한 제어방법의 모색이 필요할 것으로 본다.
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