T형보의 유효폭 (건축구조실무Q&A)

T형보의 유효폭 (건축구조실무Q&A)

질문 :  짧은 경간의 캔틸레버보, 양쪽의 긴 경간 사이에 있는 짧은 보, 15층 규모 건물의 2층 바닥에 있는 경간 5m이하 정도의 전이보, 버트레스 등을 T형보로 구조계산한 경우, T형보의 유효폭 산정 3가지 기준을 적용하면 실제 직사각형보로 적용할 수 밖에 없는 경우가 종종 발생합니다.

실제 거동을 생각하면 어느 정도 주변 슬래브도 같이 거동한다고 생각하는 데, 유효폭 기준에 의해 T형보로 볼 수는 없나요?

만약, 기술자의 판단으로 볼 수 있다면 어떤 방법으로 어느 정도로 봐야 하는 지요?


답변 :  T형보로 설계하기 어려운 경우

일반적으로 보-슬래브 구조에서는 보와 슬래브의 콘크리트가 동시에 타설되어 일반적으로 일체가 되므로 보에 인접한 슬래브는 보의 슬래브를 이루어 보의 강성을 높이고 압축응력을 지지하는 면적을 넓혀 줍니다.

이러한 형태의 보를 T형보라고 하나, 이러한 T형보는 보의 전 구간에 다 적용되는 것이 아니고 휨에 의하여 슬래브가 압축측이 디는 구간(보의 중앙구간 등)에서만 적용이 가능하며, 슬래브가 인장측이 되는 구간(보의 단부 등)에서는 직사각형보로 설계되어야 합니다.

그 이유는 콘크리트는 인장응력을 거의 지지하지 못하기 때문입니다.

T형보의 유효폭은 하중형태, 지지조건, 보의 간격, 보와 슬래브의 상대강성 등에 영향을 받습니다.

참고로 KDS기준에 의하면, 슬래브와 일체로 타설된 T형보의 유효폭은 다음 중 가장 작은 값으로 결정하도록 규정하고 있습니다.

1) (양쪽으로 각각 내민 플랜지 두께의 8배씩)+be

2) 양쪽 슬래브의 중심간 거리

3) 보 경간의 1/4

T형보의 유효폭 (건축구조실무Q&A)

 

질의하신 사례일 경우엔 아래와 같은 사유로 T형보보다 직사각형보로 설계함이 보다 적절합니다.

1) 짧은 구간의 캔틸레버보 : 상부가 인장이 되고 하부가 압축이 되어 상부가 T형의 실익이 없음(콘크리트의 인장내력은 미미하므로)

2) 양쪽으로 긴 스팬 사이에 있는 짧은 보 : 짧은 보일 경우엔 휨강도보다 전단강도에 의해 내력이 결정되고 전단력은 T형보 거동보다 직사각형보 거동을 하게됨

3) 15층 규모의 2층 바닥에 있는 경간 5m이하 정도의 전이보 : 짧은 경간의 전이보는 전단내력이 중요하고 직사각형보로 설계하게됨.

4) 버트레스기둥 : 지하층 외벽지지용 버트레스기둥일 경우, 지점에서 최대 모멘트가 발생하고 T형일지라도 외측에 인장이 발생하여 T형 효과가 없으며, 옹벽지지용 버트레스기둥일 경우, T형 쪽이 인장응력이 발생하여 효과가 없음.


출처 : 건축구조실무Q&A(사단법인 한국건축구조기술회 / 2012)