KDS 설계기준 콘크리트교 설계기준(극한강도설계법)
1. 일반사항
1.1 적용범위
이 기준은 철도교 구조물 중 철근콘크리트 및 프리스트레스 콘크리트 교량의 상부구조 설계에 주로 적용한다. 다만, 라멘교의 교각 등 상부구조와 하부구조의 구별이 명확하지 않은 부재의 설계에도 적용할 수 있다.
1.2 용어정의
- 가외철근: 콘크리트의 건조수축, 온도변화, 기타의 원인에 의하여 콘크리트에 일어나는 인장응력에 대비하여 가외로 더 넣는 보조적인 철근
- 갈고리: 철근의 정착 또는 겹침이음을 위하여 철근 끝의 구부린 부분을 말하며, 모양에 따라 180° 표준갈고리, 90° 표준갈고리, 135° 표준갈고리가 있음.
- 강재의 인장강도: 한국산업표준(KS)에 규정되어 있는 인장강도의 규격 최솟값. PS강선 및 PS강연선에서는 인장하중의 최솟값
- 강재의 항복점: 한국산업표준(KS)에 규정되어 있는 강재의 항복점 또는 내력의 규격 최솟값. PS강선 및 PS강연선에서는 0.2% 영구옵셋(offset)에 대한 하중의 최솟값
- 검토등급 Ⅰ: 사용하중에 대하여는 인장응력이 허용되지 않으며, 시공 중에만 인장응력을 허용하는 콘크리트 단면의 등급
- 검토등급 Ⅱ: 평상시의 사용하중에 대하여는 인장응력이 허용되지 않으며, 시공 중과 흔하지 않은 사용하중 조합에만 인장응력을 허용하는 콘크리트 단면의 등급
- 검토등급 Ⅲ: 총 단면을 고려하는 경우에는 흔하지 않은 사용하중 조합에만 인장응력을 허용하며, 콘크리트 피복두께 단면을 고려하는 경우에는 평상시의 사용하중에 대하여 인장응력을 허용하나 반영구적 하중조합에 대하여는 인장응력을 허용하지 않는 콘크리트 단면의 등급
- 격벽: 단면 형상을 유지시키기 위하여 거더에 배치하는 횡방향 보강재, 다이아프램, 또는 단일 박스 또는 다중 박스거더의 받침점부나 경간 내에 비틀림 등에 저항하기 위하여 설치하는 칸막이 벽
- 계수하중: 강도설계법으로 부재를 설계할 때 사용되는 하중으로서, 사용하중에 하중계수를 곱한 하중
- 공칭강도: 강도설계법의 규정과 가정에 따라 계산된 부재 또는 단면의 강도로 강도감소계수를 적용하기 전의 강도
- 국소구역(local zone): 정착장치 주위 및 바로 앞 콘크리트 부분으로 높은 국부지압응력을 받는 부분
- 긴장력(jacking force): 긴장재에 인장력을 도입하는 장치에 의해 발휘되는 임시적인 힘
- 긴장재(tendon):콘크리트에 프리스트레스를 가하는 데 사용되는 강선, 강연선, 강봉 또는 이들의 다발
- 단부 스트럿(end strut): 거더에 작용하는 모든 힘을 받침부로 전달시키는 통로로서 특별한 전단보강 철근이 필요한 곳
- 단블록(end block): 정착부의 응력을 감소시키기 위해 부재의 단부를 확대하는 것
- 덕트(duct): 포스트텐션 방식의 PSC부재에서 콘크리트 경화전이나 또는 후에 PS강재를 배치시켜 긴장할 수 있도록 미리 콘크리트 속에 설치해둔 원형의 관
- 마찰: 프리스트레싱 동안 접촉하게 되는 긴장재와 덕트 사이의 표면 저항. 곡률마찰과 파상마찰이 있음.
- 묻힘길이: 위험단면을 넘어 더 연장하여 묻어 넣은 철근길이
- 바닥판: 도상이나 침목, 레일 등을 통해 열차하중을 지지하고 다른 부재들에 의해 지지되는 판 부재
- 방향 변환력(deviation force): 긴장재의 곡률 또는 방향변경에 의해 곡선부 또는 방향변경부에 작용하게 되는 힘
- 방향변환블록(deviation saddle): 거더단면 내외측에 PS강재(external tendon)의 방향변환을 위해 복부, 플랜지, 복부와 플랜지의 접합부에 두는 블록
- 배력철근(distributing bar): 집중하중을 분포시키거나 균열을 제어할 목적으로 주철근과 직각에 가까운 방향으로 배치한 보조철근
- 부모멘트: 바닥판 및 부재 상측에 인장응력을 생기게 하는 휨모멘트
- 부착된 긴장재(bonded tendon): 직접 또는 그라우팅을 통해 콘크리트에 부착되는 긴장재
- 부철근: 부모멘트에 의하여 생긴 인장응력에 대하여 배치하는 철근
- 브래킷 또는 내민받침(코벨): 집중하중이나 보의 반력을 지지하기 위하여 기둥면 또는 벽체면에서부터 나와 있는 짧은 캔틸레버 부재
- 블록공법: 프리캐스트 부재를 부재 방향으로 몇 개의 블록으로 나누어서 제작하고, 블록을 서로 연결시키기 위해 프리스트레스를 주어 구조부재로 만든 공법
- 사용 프리스트레스 힘(unfactored prestressing force): 프리스트레싱에 의해 부재 단면에 작용하는 힘으로서 하중계수를 곱하지 않은 것
- 사용하중: 하중계수를 곱하지 않는 하중으로서, 작용하중이라고도 함.
- 사인장철근: 철근 콘크리트 보에 하중 작용으로 인해 사인장 균열이 발생하며 균열은 휨균열과 달리 주로 전단응력에 지배되어 갑작스러운 파괴를 유발하므로 이를 방지하기 위하여 전단(보강)철근을 배근해야 한다. 이때 보에 배치하는 전단철근을 복부철근 또는 사인장철근이라 함.
- 설계강도: 공칭강도에 강도감소계수 를 곱한 강도
- 설계단면력: 하중작용에 의해 부재단면에 생기는 휨모멘트, 전단력, 축방향력 및 비틀림모멘트. 강도설계법에서는 계수하중작용에 의해 생기는 부재의 단면력이므로 소요강도라고도 함.
- 설계하중: 부재를 설계할 때 사용되는 적용가능한 모든 하중과 힘, 또는 이와 관련된 내적 모멘트와 힘으로서, 허용응력설계법에 의한 설계에서는 하중계수가 없는 하중(사용하중)이고, 강도설계법에 의한 설계에서는 적절한 하중계수를 곱한 하중(계수하중)이 설계하중이 됨.
- 소요강도: 하중조합에 따른 계수하중을 저항하는데 필요한 부재 또는 단면의 강도, 또는 이와 관련된 휨모멘트, 전단력, 축방향력 및 비틀림모멘트 등으로 나타낸 단면력
- 쉬스: 덕트를 형성하기 위한 관
- 압출용 받침 (launching bearing): 압출공법(incremental launching method)으로 가설할 때 설치하는 마찰이 작은 임시가설용 받침
- 압출코(launching nose): 교량을 압출하는 동안 상부구조의 휨모멘트를 감소시키기 위하여 압출되는 상부구조의 선단에 부착한 가설용 강재부재(temporary steel assembly)
- 옵셋 굽힘철근: 기둥연결부에서 단면치수가 변하는 경우에 배치되는 구부린 주철근
- 유효깊이: 휨모멘트가 작용하는 부재단면에서 콘크리트의 압축단에서 인장철근의 도심까지의 거리
- 유효폭: T형보의 플랜지 등에서 유효하게 작용한다고 보는 플랜지 등의 폭
- 유효 프리스트레스: 프리스트레싱에 의한 콘크리트 내 응력 중 자중과 외력에 의한 영향을 제외하고 계산된 모든 응력 손실량을 뺀 나머지 응력, 또는 자중과 외력의 영향을 제외하고 모든 손실이 발생한 후에 프리스트레스트 긴장재 내에 남아있는 응력
- 일반구역: 집중된 프리캐스트레스 힘이 부재 단면상에 선형에 가까운 응력분포로 확산되는 구역, 또는 거더의 단부로부터 거더 높이(h)만큼 떨어진 일반단면 사이의 정착부 앞 구역을 의미하고, 부재의 단부가 아닌 보의 중간위치에 정착부가 있는 경우에는 정착장치 전방으로 거더 높이만큼 떨어진 구역(그림 1.2-1 참조)
- 일반단면: 프리스트레스 힘이 콘크리트부재에 충분히 전달되어 단면내의 응력분포가 선형연속분포가 되는 단면. 일반적으로 단부 단면(end section)으로부터 거더의 높이만큼 떨어진 위치의 단면
- 전달길이(transfer length): 프리텐션 부재에서 부착에 의해 콘크리트에 프리스트레스 힘을 전달하는데 필요한 길이
- 접속구 또는 커플러(coupler): PS강재와 PS강재 또는 정착장치와 정착장치를 접속하여 프리스트레스 힘이 전달되도록 하는 장치
- 정모멘트: 바닥판 및 부재 하측에 인장응력을 생기게 하는 휨모멘트
- 정착구역(anchorage zone): 부재에서 집중된 프리스트레스 힘이 정착장치로부터 콘크리트로 도입되고(국소구역), 부재 내로 넓게 분포되는(일반구역) 부분
- 정착길이: 위험단면에서 철근의 설계강도를 발휘하기 위해 필요한 철근의 묻힘길이
- 정착 단면(anchored section): 정착부가 있는 거더의 끝단부의 단면
- 정착돌출부(anchorage blister): 한 개 이상의 PS강재 정착부에서 면적 확보를 위하여 복부, 플랜지, 복부와 플랜지의 접합부에 돌출시킨 부분
- 정착장치: 포스트텐션방식에 의한 프리스트레스트 콘크리트에서 인장력을 준 PS강재를 경화한 콘크리트에 고정시키기 위한 장치
- 정착장치의 슬립량: PS강재를 정착장치에 정착시킬 때에 PS강재가 정착장치 내에 딸려 들어가는 양
- 정철근: 정모멘트에 의하여 생긴 인장응력에 대하여 배근하는 철근
- 주철근: 철근콘크리트 부재의 설계에서 하중작용에 의해 생긴 단면력에 대하여 소요단면적을 산출한 철근
- 축방향철근: 부재축 방향으로 배치하는 철근
- 코팅재: 철근 또는 긴장재를 부식에 대해 보호하거나 덕트와 긴장재사이의 마찰을 감소시키기 위해 사용하는 재료
- 콘크리트의 건조수축: 콘크리트의 건조 또는 수화반응에 의해 시간 경과에 따라 발생하는 수축 변형
- 콘크리트의 크리프: 콘크리트에 일정한 응력이 장기 지속적으로 작용하는 상태에서 시간의 경과와 더불어 변형이 증가하는 현상
- 콘크리트의 탄성수축(elastic shortening): 축방향 압축력에 의해 부재가 수축되는 현상
- 콘크리트 피복두께 단면(concrete covering area of section): 단면외곽선과 PS강재에서 PS강재의 최소 피복두께(c) 만큼 떨어진 휨 축에 평행한 두 직선으로 이루어진 단면
- 파상마찰: 프리스트레스를 도입할 때 쉬스 또는 덕트의 시공상 오차에 의해 발생하는 마찰
- 파열력(bursting forces): 정착장치 또는 교량받침 설치위치 등 하중집중점에서 발생하는 파열력으로서, 콘크리트 부재의 치수와 집중하중의 크기, 방향, 위치에 따라 좌우되는 힘
- 폐합부(closure): 한 경간을 완성하기 위하여 사용하는 현장치기 콘크리트의 세그먼트
- 포스트텐션 방식: 콘크리트와 부착하지 않도록 쉬스를 통하여 배치한 PS강재를 콘크리트가 굳은 다음에 긴장시켜 프리스트레스를 주는 방식
- 프리스트레스: 외력의 작용에 의한 인장응력을 상쇄할 목적으로 미리 계획적으로 콘크리트에 준 응력
- 프리스트레스 강재의 릴렉세이션율: PS강재에 인장력을 주어 일정한 변형이 유지되는 상태에서 시간의 경과와 더불어 감소된 인장력을 최초로 준 PS강재 인장력에 대한 백분율로 나타낸 값
- 프리스트레스 힘: 프리스트레싱에 의하여 부재의 단면에 작용하고 있는 힘
- 프리스트레스 힘의 전달(prestressing transfer): 정착단면으로부터 일반단면으로 프리스트레스 힘이 전달되면서 단면 내에서의 응력분포곡선은 비연속 분포로부터 점차적으로 선형 연속 분포로 바뀌게 되는데 이 과정에서 단면 내에 수직응력()과 전단응력()이 발생하는 3차원적인 현상
- 프리스트레싱: 프리스트레스를 주는 일
- 프리텐션 방식: 콘크리트를 치기 전에 거푸집내의 소정의 위치에 PS강재를 긴장시켜 놓고, 그 주위에 콘크리트를 치며, 콘크리트가 굳은 다음에 긴장력을 풀어주어 PS강재와 콘크리트의 부착력에 의하여 콘크리트에 프리스트레스를 주는 방식
- 피복두께: 철근, PS강재 또는 쉬스의 표면에서 콘크리트 표면까지의 최단거리
- 하단 코너부(lower coner): 받침 안쪽에서 시작하여 거더의 끝부분을 분리시키려는 힘에 저항하도록 설계해야 하는 곳
- 횡방향철근: 부재축에 직각방향으로 배근하는 철근으로 기둥부재의 띠철근이나 보 부재의 스터럽 등
- A형 이음부: 현장타설콘크리트 이음부, 프리캐스트부재 사이의 습윤콘크리트나 에폭시 이음부
- B형 이음부: 프리캐스트 부재사이에 특별한 재료를 두지 않은 이음부(dry joint)
1.3 기호정의
- = 부재의 단면적()
- = 콘크리트의 탄성계수()
- = 재령 28일에서 콘크리트의 초기 접선탄성계수()
- = 재령 일에서 콘크리트의 초기 접선탄성계수()
- = 장기변형을 고려할 경우의 탄성계수()
- = 콘크리트의 순간탄성계수()
- = 철근의 탄성계수() * = 재령 일에서 콘크리트의 압축응력()
- = 콘크리트의 설계기준압축강도()
- = 콘크리트 타설 후일의 압축강도()
- = 콘크리트의 배합강도()
- = 재령 28일에서 콘크리트의 평균압축강도() * = 재령일에서 콘크리트의 평균압축강도()
- = 콘크리트 타설 후 j일에서의 콘크리트의 인장강도()
- = 개념 부재치수()
- =
- = 외기의 상대습도,
- = 표준편차()
- = 콘크리트의 재령, 일()
- = 하중이 가해질 때의 재령, 일()
- = 콘크리트가 외기 중에 노출되었을 때의 재령, 일()
- = 온도가 20가 아닌 T에서 양생할 경우 등가재령, 일()
- = 외기 또는 양생온도,
- = 단면적 의 둘레 중에서 수분이 외기로 확산되는 둘레길이() * = 콘크리트 강도가 크리프에 미치는 영향함수
- = 지속하중이 가해지는 시간 가 크리프에 미치는 영향함수
- = 재하기간에 따라 크리프에 미치는 영향함수
- = 콘크리트 강도 발현에 대한 재령에 따른 보정계수
- = 외기의 상대습도와 부재의 두께에 따른 계수
- = 외기습도에 따른 크리프와 건조수축에 미치는 영향계수
- = 건조기간에 따른 건조수축 변형률 함수
- = 시멘트 종류에 따른 건조수축에 미치는 영향계수
- = 재령 일에서의 응력이 가해졌을 때 시간 일에서의 탄성변형률과 크리프를 포함한 전체 변형률
- = 재령 에서 외기에 노출된 콘크리트의 재령 에서의 전체 건조수축 변형률
- = 개념 건조수축계수 * = 콘크리트의 크리프계수
- = 콘크리트의 개념 크리프계수
- =외기의 상대습도와 부재 두께가 크리프에 미치는 영향계수
- = 콘크리트의 포아송비
2. 조사 및 계획
(내용 없음)
3. 재료
3.1 일반사항
3.1.1 콘크리트
- 콘크리트의 설계기준 압축강도는 재령 28일 강도를 기준으로 해야 한다.
- 설계 시 적용한 각 부재의 설계기준 압축강도를 도면상에 명시해야 한다.
- 콘크리트의 설계기준 압축강도는 실무에서 적용가능한 강도범위내에서 정해야 한다.
- 콘크리트의 설계기준 압축강도는 원주형 표준공시체의 시험결과에 기초를 두어야 한다.
3.1.2 강재
- 설계 시 적용한 철근의 항복강도는 도면상에 명시해야 한다.
- 용접해야 할 철근은 도면상에 도시해야 하고, 이 때 적용할 용접절차도 명시해 두어야 한다.
- 보강철근은 이형철근만 사용해야 한다. 다만, 나선철근으로는 원형철근 또는 원형 철선을 사용할 수 있다.
3.2 재료특성
3.2.1 콘크리트
-
설계기준 압축강도
- 콘크리트의 설계기준 압축강도 는 표 3.2-1에 규정된 값 이상이라야 한다.
| 부재의 종류 | 최저 설계기준압축강도() | |—|—| | 무근 콘크리트 부재 | 18 | | 철근 콘크리트 부재 | 21 | | 프리스트레스트 콘크리트 부재 | | | 프리텐션 방식 | 35 | | 포스트텐션 방식 | 30 |
- 주) PSM(Precast Span Method)공법 및 FCM(Free Cantilevered Method)공법의 경우 콘크리트 최저 설계기준압축강도 40 로 해야 한다.
- 콘크리트 타설 후일의 압축강도는 로 표시한다.
-
콘크리트의 탄성계수: 콘크리트의 탄성계수는 KDS 14 20 10 (4.3)의 해당 규정을 따른다.
- 콘크리트의 포아송비: 실험에 의하여 결정되지 않는 경우에는 일반적으로 1/6로 가정한다.
-
콘크리트의 전단탄성계수: 식 (3.2-1)로 계산한다.
(3.2-1)
여기서, :콘크리트의 전단탄성계수() :콘크리트의 탄성계수() :포아송비 5. 온도팽창계수 * 보통 콘크리트의 온도팽창계수는 일반적으로 로 가정한다. * 경량 콘크리트의 온도팽창계수는 콘크리트에 배합된 경량골재의 온도팽창계수를 고려하여 정해야 한다. 6. 콘크리트의 건조수축 변형률: KDS 14 20 01 (3.1.2(6))의 해당규정을 따른다. 7. 콘크리트의 크리프: KDS 14 20 01 (3.1.2(5))의 해당규정을 따른다.
3.2.2 강재
- 강재의 설계강도 및 탄성계수
- 프리스트레싱 긴장재를 제외하고는 철근의 설계기준항복강도 는 600 MPa를 초과하지 않아야 한다. 다만, 전단철근의 항복강도는 500 MPa 보다 더 큰 값으로 설계할 수 없다.
- 철근의 탄성계수는 (MPa) 값으로 한다.
- 형강의 탄성계수는 (MPa) 값으로 한다.
- 강재의 온도팽창계수: 로 한다.
-
프리스트레싱용 강재
- PS강재의 특성 중 고려할 사항은 다음과 같다.
- 긴장재의 공칭 단면적
- 긴장재의 인장강도() 및 항복강도()
- 릴랙세이션 특성
- 콘크리트에 대한 부착특성
- 열팽창계수
- 종방향 탄성계수
- PS강재의 온도팽창계수는 /의 값을 사용한다.
- PS강재의 종방향탄성계수()는 PS강선인 경우나 PS강연선 모두 200,000 MPa의 값을 사용한다.
- PS강재는 고강도의 강재로서 시험에 의하여 그 품질이 확인된 것이어야 하며 저 릴랙세이션 강재를 사용해야 한다.
- PS강선 및 PS강연선는 KS D7002에 적합한 것이어야 한다.
- PS강봉은 KS D3505에 적합한 것이어야 한다.
-
PS강봉의 기계적 성질과 종류는 표 3.2-2와 표 3.2-3과 같다.
| 종류 | 기호 | 인장시험 | 릴랙세이션값 (%) | 항복점 () | 인장강도 () | 연신율 (%) | |—|—|—|—|—|—|—| | 원형봉강 A종 | 2호 | SBPR 785/1030 | 800이상 | 1,050이상 | 5이상 | 1.5이하 | | 원형봉강 B종 | 1호 | SBPR 930/1080 | 950이상 | 1,100이상 | 5이상 | 1.5이하 | | | 2호 | SBPR 930/1180 | 950이상 | 1,200이상 | 5이상 | 1.5이하 |
| 호칭명 | 기본지름 () | 나사의 호칭 | 핏치 () | 공칭단면적 () | 단위중량 () | |—|—|—|—|—|—| | 9.2 | 9.2 | M10 | 1.25 | 66.48 | 5.2 | | 11 | 11.0 | M12 | 1.5 | 95.03 | 7.5 | | 13 | 13.0 | M14 | 1.5 | 132.7 | 10.4 | | 17 | 110.0 | M18 | 1.5 | 2210.9 | 110.8 | | 23 | 23.0 | M24 | 2 | 415.5 | 32.6 | | 26 | 26.0 | M27 | 2 | 530.9 | 41.7 | | 32 | 32.0 | M33 | 2 | 804.2 | 63.1 |
- PS강재의 특성 중 고려할 사항은 다음과 같다.
-
정착장치 및 접속구
- 정착장치 및 접속구는 정착 또는 접속된 PS강재가 규정된 규격에 정해진 인장하중 값에 이르기 전에 파괴되거나 현저한 변형이 일어나는 일이 없는 구조 및 강도를 갖는 것이라야 한다.
- PS강재의 정착장치 및 접속구는 정착 또는 접속되는 PS강재가 KS D 7002 혹은 KS D 3505에 규정된 인장강도를 발휘하기 전에 유해한 변형을 발생시키거나 파괴되어서는 안 된다. 따라서 PS강재의 정착장치 및 접속구는 PS강재의 인장강도를 발휘할 수 있는지에 대하여 정적시험 및 피로시험에 의해 확인하지 않으면 안 된다. 다만, 일반적으로 많이 사용되고 있어 안전성이 확인되어 있는 정착장치나 접속구에 대해서는 시험을 생략할 수 있다.
- 쉬스: 그 취급 중 또는 콘크리트 치기를 할 때에 쉽게 변형되지 않는 것이어야 하며 맞물림이나 이음부 등에서 시멘트 풀이 흘러들어가지 않는 것이어야 한다.
- PS그라우트
- PS그라우트는 PS강재를 충분히 피복함으로써 녹슬지 않도록 보호하고 부재 콘크리트와 긴장재가 확실하게 부착이 될 수 있는 품질이라야 한다.
- 그라우트는 재령 28일에서의 압축강도가 21 MPa 이상으로 또 PS강재와 프리스트레스트 콘크리트 부재사이에서 충분한 부착이 있어야 한다.
4. 설계
4.1 설계일반
4.1.1 일반내용
- 구조의 각 부재는 단순한 구조로 하고 시공, 검사, 배수, 유지관리 등에 편리하도록 설계해야 한다. 여기서 단순하다는 의미는 단순보만을 의미하는 것이 아니라, 구조의 각 부재가 단순 명확한 구조로 되어야 한다는 것이다.
- 설계계산에 있어서는 최종단계에서 유효숫자 3자리를 얻을 수 있도록 해야 한다.
4.1.2 설계계산
-
설계계산의 원칙
- 부재를 설계함에 있어서 설계하중 작용 시에 대하여 다음 사항을 검사하고, 부재가 안전한가를 확인해야 한다.
- 계수하중이 설계하중으로 작용 시 부재단면의 설계강도가 소요강도(설계단면력) 이상이 되어야 한다.
- 사용하중이 설계하중으로 작용할 때의 부재단면의 응력은 허용응력 이하가 되어야 하고, 또 사용성 조건을 충족시키기 위해 처짐 등이 조절되어야 한다.
- 위에서 규정한 사용하중 및 계수하중 작용시의 하중조합은 각각 다음과 같다.
- 강도설계법에서의 하중조합은 KDS 24 12 10 (4.2.4)에 규정된 하중의 조합으로 해야 한다.
- 허용응력설계법에서의 하중조합은 KDS 24 12 10 (4.2.4)에 규정된 하중의 조합으로 해야 한다.
- 부재를 설계함에 있어서 설계하중 작용 시에 대하여 다음 사항을 검사하고, 부재가 안전한가를 확인해야 한다.
-
강성 및 단면력
- 연속구조물과 골조구조물 부재의 상대적 휨강성과 비틀림강성을 구할 때는 어떠한 합리적 가정도 사용될 수 있다. 그러나 사용된 가정은 해당 해석과정을 통하여 일관성이 있어야 한다. 부재의 강성은 부재단면의 균열 등을 고려하여 구한 강성을 사용하나, 부재에 생기는 단면력의 계산에 사용되는 강성은 부재상호의 강성비, 즉 상대적 강성이므로 강성의 크기 그 자체로 인하여 단면력 계산에 미치는 영향은 작다고 볼 수 있다. 이러한 사유에서 상대적인 휨강성과 비틀림강성을 구할 때 어느 합리적 가정도 사용될 수 있다. 균열단면 대신에 콘크리트의 전단면에 준한 강성을 흔히 사용하고 있다.
- 휨모멘트를 결정할 때, 또 부재를 설계할 때 모두 헌치의 영향을 고려해야 한다.
- 부재를 설계할 때 쓰는 단면력은 탄성해석에 의해 계산하는 것으로 해야 한다. 콘크리트는 엄밀하게 말하면 응력과 변형률이 선형으로 비례하지 않으며 완전한 탄성체가 아니다. 그러나 이를 탄성체로 가정하여 해석하는 것이 단면력의 계산이 간단하고, 또 그 단면력에 의해 설계된 부재가 엄밀한 계산에 의해 설계된 부재와 비교하여 안전성이 떨어지지 않는다. 이와 같은 이유에서 부재를 설계할 때 쓰이는 단면력은 콘크리트를 완전한 탄성체로 보고 탄성이론에의해 계산하도록 하였다. 이때 부재의 휨강성 및 비틀림강성은 콘크리트의 전 단면을 유효단면으로 하여 계산하여도 좋다. 콘크리트의 전 단면이란 덕트와 강재를 콘크리트 단면으로 환산한 단면이며, 균열의 발생을 무시한 단면이다.
-
콘크리트의 크리프 및 건조수축의 영향에 의한 부정정력
- 콘크리트의 크리프 및 건조수축에 의한 변형이 구속되는 부정정구조물