복철근 콘크리트보 단면 설계

소개글

복철근 콘크리트보 단면 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.설계 개요
가.설계 정의
나.설계 기간
다.설계 목표.
라.설계내용제한

2.설계 History
가.설계 일정
나.팀원역할
다.설계를하면서 느낀점

3.설계과정 최종
가.균형보의해석값
나.단면설계과정
1) 단면의가정
2) 압축철근의 필요여부를 검토
3) 철근량계산
4) 철근의 항복여부 검토
5) 휨모멘트 강도검토
6) 처짐에 대한 사용성 검토
7) 단면설계도 및 철근배치도

4.설계과정 에러1

5.설계과정 에러2

6.참고문헌, 엑셀수식

본문내용

멘트Mu :
단면설계과정
단면의 가정
2단 배근으로 가정하고서 보의 높이에서 120mm 피복두께 약 60mm과 D38의 38.1mm, 2단으로 배치된 인장철근 사이의 거리의 절반인 19.05 를 더한 값을 고려하여 120으로 가정하였음.
정도를 감해서 유효높이 d를 725mm로 가정하고, 단철근보로서의 저항모멘트를 계산한다.
압축철근의 필요 여부를 검토
인장철근비 ρ를 최종 인장철근이 항복의 한계에 도달하도록 선택하기 위해서 ρ=0.9×ρmax로 가정하여 설계 단면에 적절한 인장, 압축 철근량이 선정될 수 있다.
, [철근콘크리트공학]-사이텍미디어 표4.2 단철근 직사각형 보에서 균형철근비 인 인장지배 범위 철근비 와 인 상한 한계 철근비 (limit) 를 참조하였음.
이므로,
이므로 압축철근이 필요하다.
철근량 계산
인장철근비를 최종 인장철근이 항복의 한계에 도달하도록 선택하기 위해, 로 가정하면, 설계단면에 적절한 인장, 압축 철근량이 선정될 수 있다.
압축철근의 덮개 d'=80mm으로 가정 피복두께 60mm과 D38의 공칭반지름 19.05mm 을 고려하여 선정하였음.
하고, 파괴시 로 된다면, 소요압축 철근량 As'는 다음과 같다.
→ 사용
전체인장철근량
→ 사용
철근의 항복여부 검토
다음에 주어진 조건을 만족하면, 인장철근과 압축철근이 모두 항복하며, 파괴시 연성거동이 가능하다.
조건:① < ② < ③
∴ ---- 식(1)
( ∵ ) ------- 식(2)
식(1)에 (2)를 대입하여 에 대하여 정리하면,
이 식을 만족해야만 파괴 때 압축철근도 항복하게 된다. 그러므로 위의 식에서 값이 인장철근의 최소 철근비를 나타낸다.
①
②
③
0.01972 < 0.02 < 0.02549 → 조건을 만족하므로 이 보는 인장철근의 항복으로 보가 파괴되며, 동시에 압축철근도 항복한다.
휨모멘트 강도 검토
옥외 공기에 노출된 철근부재의 D29 이상의 이형철근에서 피복두께는 60mm 이상이어야 한다. 현장치기 콘크리트
흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트
① D29 이상의 철근 ‥‥‥‥‥‥ 60mm
② D25 이하의 철근 ‥‥‥‥‥‥ 50mm
③ D16 이하의 철근, 지름 16mm 이하의 철선 ‥‥‥‥‥‥ 40mm
인장철근(D38)의 공칭지름 : 38.1mm인장철근의 피복두께 : 62.85mm
dt = h - (피복두께) - (인장철근공칭반지름) = 845 - 62.85 - 38.1/2 = 763.1mm
이므로 띠철근부재의 강도감소계수 철근 및 PS강재에 대한 최외단 인장철근의 εt와 c/dt에 따른 φ값의 변화
=0.002 =0.005
: O.K
처짐에 대한 사용성 검토
휨부재의 최소 두께 =
→ 가정한 h = 845mm > 625mm 이므로 처짐을 검토하지 않아도 된다. 철근콘크리트 부재의 처짐은 정확하게 계산할 수 없으며, 또 정확한 처짐이 실용상 그렇게 중요한 것도 아니다. (압축철근이 크리프와 건조수축을 구속하기 때문에 장기처짐을 감소시키는데 효과적이다) 그러므로 설계기준에서는 부재의 두께를 다음 표의 값 이상이 되도록 규정함으로써 처짐을 간접적으로 규제하고 있다.
부재
최소 두께 또는 깊이
단순지지
일단연속
양단연속
캔틸레버
보
l/16
l/18.5
l/21
l/8
1방향 슬래브
l/20
l/24
l/28
l/10
b
d
h
d'
dt
550
725
845
80
763.1
압축철근
피복두께
인장철근
피복두께
인장철근
위아래간격
인장철근
사이간격
인장,압축철근
옆 피복두께
60.95
62.85
38.1
57.15
65.45
인장철근
압축철근
10-D38 = 11401
3-D38 = 3420
단면설계도 및 철근배치도
설계과정 에러1
균형보의 해석값
h=1120mm, b=500mm 으로 가정한 상태에서,
철근콘크리트 단위중량 =
구조물의 자중에 의한 등분포하중 : ·
계수등분포하중 : 1.2DL + 1.6LL =
작용모멘트Mu :
단면설계과정
단면의 가정
2단 배근으로 가정하고서 보의 높이에서 120mm 정도를 감해서 유효높이 d를 1000mm로 가정하고, 단철근보로서의 저항모멘트를 계산한다.
압축철근의 필요 여부를 검토
인장철근비 ρ를 최종 인장철근이 항복의 한계에 도달하도록 선택하기 위해서 ρ=0.9×ρmax로 가정하여 설계 단면에 적절한 인장, 압축 철근량이 선정될 수 있다.
,
이므로,
이므로 압축철근이 필요하지 않다. → ERROR
설계과정 에러2
균형보의 해석값
h=720mm, b=300mm 으로 가정한 상태에서,
철근콘크리트 단위중량 =
구조물의 자중에 의한 등분포하중 : ·
계수등분포하중 : 1.2DL + 1.6LL =
작용모멘트Mu :
단면설계과정
단면의 가정
2단 배근으로 가정하고서 보의 높이에서 120mm 정도를 감해서 유효높이 d를 600mm로 가정하고, 단철근보로서의 저항모멘트를 계산한다.
압축철근의 필요 여부를 검토
인장철근비 ρ를 최종 인장철근이 항복의 한계에 도달하도록 선택하기 위해서 ρ=0.9×ρmax로 가정하여 설계 단면에 적절한 인장, 압축 철근량이 선정될 수 있다.
,
이므로,
이므로 압축철근이 필요하다.
철근량 계산
인장철근비를 최종 인장철근이 항복의 한계에 도달하도록 선택하기 위해, 로 가정하면, 설계단면에 적절한 인장, 압축 철근량이 선정될 수 있다.
압축철근의 덮개 d'=80mm으로 가정하고, 파괴시 로 된다면, 소요압축 철근량 As'는 다음과 같다.
→ 사용
전체인장철근량
→ 사용
철근의 항복여부 검토
다음에 주어진 조건을 만족하면, 인장철근과 압축철근이 모두 항복하며, 파괴시 연성거동이 가능하다.
조건:① < ② < ③
①
②
③
0.023829 > 0.02375, 0.02375 < 0.02549 → 조건을 만족하지 못하므로 이 보는 인장철근의 항복으로 보가 파괴되나 압축철근은 항복하지 않는다. → ERROR
6. 참고문헌, 엑셀수식
http://www.codil.or.kr 국토해양정보관 - 콘크리트 구조설계기준, 2007
『철근 콘크리트 공학(2007년도 시방서에 따른)』- 안주옥 저 사이텍미디어(희중당)
『철근 콘크리트 (제10판)(양장)』 - 변동균 저 동명사

키워드

철근,   콘크리트,   복철근,   단면설계,   설계,   철근콘크리트,   강도설계,   휨부재