근사해법, 라멘구조, 설계법 등 (출처 : 건축구조실무Q&A)

근사해법, 라멘구조, 설계법 등  (출처 : 건축구조실무Q&A)

질문 :  1. <콘크리트구조설계기준> 3.4 구조해석 일반에서 연속보 또는 1방향슬래브의 근사해법에서 연속보라는 것이 작은보와 큰 보를 모두 포함한 것인지, 아니면 작은보만 해당하는 것인지?

외단부에서 부모멘트를 고려한 것은 단부의 모멘트 강성을 고려한 것인지, 실제 해석에서는 힌지로 해석하는 것 같은 데 또한 기준에서 정한 취지는 무엇인지?

3.4.2의 연속 휨부재의 부휨모멘트 재분배에서 연속휨 부재라는 것이 큰보, 작은보를 모두 포함하는 것인지, 또한 구조해석에서 탄성해석을 부재설계에는 소성개념을 도입한다는 것이 이해가 되지 않습니다. 기준의 설계 취지는 부모멘트의 모멘트 경감으로 설명되어 있는 데 개념이 어렵습니다.

2. 라멘구조에서 절점을 직각으로 가정하고 해석을 하는 데, 실제 구조물에서 절점이 직각을 이루지는 않을 것 같은데(콘크리트의 균열, 철골 패녈 존에서의 변형) 변형을 고려하면 해석이 안되나요?

3. 설계방법에서 허용응력설계법은 콘크리트나 철골이나 개념은 같은 데, 최근 설계기준인 콘크리트에서는 강도설계법 철골에서는 소성설계법, 한계상태설게법으로 명칭을 다르게 한 것은 무엇인지요? 

소성설계법을 제외하고서라도 강도설계법과 한계상태설계법은 개념이 비슷한 것 같은 데, 어떤 차이가 있는지?



답변 :  1. 작은보와 큰보 모두 적용 가능합니다.

그러나, 기준 3.4.1(3)의 조건을 만족하는 경우에만 근사해법을 적용할 수 있습니다. 따라서, 큰보에 작은보로부터 전달되는 집중하중이 있는 경우는 적용되지 않습니다.

외단 부모멘트는 받침부가 테두리보인 경우와 기둥인 경우로 구분하여 값을 제시하고 있습니다. 실무에서는 테두리보인 경우엔 힌지로 가정하거나 테두리보의 비틀림 강성을 고려합니다.

기준에서 근사해법을 제시한 취지는 실무에 용이하게 하기 위함입니다.

3.4.1(3)과 같은 경우까지 활하중의 배치를 고려하여 구조해석하려면 많은 절차와 시간이 소요되기 때문입니다. 부모멘트의 재분배는 큰보, 작은보 모두 해당되며 탄성해석에 한계상태설계법의 개념 및 패턴로딩의 개념을 도입한 것입니다.


2. 라멘구조는 절점이 강접(Rigid)되어 탄성한도 내의 변형을 일으킬 때, 부재서로가 이루는 각도가 변하지 않는 구조입니다.


3. 강도설계법은 구조체에 작용하는 설계하중에 대하여, 과하중상태에서도 구조부재가 파괴됨이 없이 그 하중을 지지할 수 있도록 부재의 단면과 보강방법을 정하는 설계법이며, 구조안전성을 하중계수와 강도저감계수에 의하여 규정합니다.

한계상태설계법은 여러가지 한계상태에 대하여 가장 적절한 방법으로 각각의 한계상태에 대하여 안전성을 검토하는 설계법입니다. 강도설계법도 넓은 의미에서의 한계상태설계법이라고 할 수 있습니다.


출처 : 건축구조실무Q&A(사단법인 한국건축구조기술회 / 2012)