비균열벽체와 균열벽체의 구분 (출처 : 건축구조실무Q&A)

비균열벽체와 균열벽체의 구분  (출처 : 건축구조실무Q&A)

질문 : 기준의 확대휨모멘트에 대한 부분에서 벽체의 단면2차모멘트는 비균열벽체와 균열벽체로 구분되어 있는 데 어떻게 구분해서 사용해야 되는 지요?


답변 :  건물의 횡력해석시 적용되는 철근콘크리트 부재의 휨강성은 탄성계수(Ec)와 총단면적에 대한 단면2차모멘트(Ig)에 의하여 계산된 값보다 작은 강성을 가지고 있습니다.

특히, 철근콘크리트 부재의 단면2차모멘트의 변화를 주는 크리프, 건조수축 도는 휨에 의한 균열은 휨강성에 중요한 영향을 미칩니다. 벽체의 경우도 변형에 따른 균열발생 여부를 판단하여 저감된 휨강성을 고려해야 합니다.

그로스만(Jacobs S. Grossman)씨의 경우, 골조와 함께 사용된 전단벽에서 전체 건물 높이의 하부 1/6을 균열벽체로 보고 있습니다. 

이는 일반적으로 전단벽은 다음 그림에서 나타낸 것과 같이 골조와의 상호작용을 통하여 하부층 부분에 집중되므로 전 층의 전단벽을 

그림에서와 같이 h(건물의 전체 높이)/6를 기준으로 상부 및 하부로 나누어, 상부의 전단벽은 온도변화, 건조수축, 등만을 고려하여 Ig의 80%를 유효 단면2차모멘트 Ie로 사용하는 방법으로 유효 휨강성을 적용합니다.

비균열벽체와 균열벽체의 구분 (출처 : 건축구조실무Q&A)

설계의 편의상 전 층의 전단벽에서 Ie=0.4Ig를 가정해도 대체로 수용할 수 있는 결과가 얻어집니다.

만약, 전단벽의 하부웨서 계산된 전도모멘트를 저항하지 못할 경우, 위에서 가정된 강성을 수정해야 합니다.

<Building Structural Design Handbook>이라는 문헌을 참고하시기 바랍니다.


출처 : 건축구조실무Q&A(사단법인 한국건축구조기술회 / 2012)