콘크리트 등가응력분포 사용 이유와 조건

본 내용은 " 콘크리트 등가응력분포 사용 이유와 조건 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.07.31

문서 내 토픽

• 1. 콘크리트 등가응력분포 사용 이유

  콘크리트의 압축응력과 압축 변형률의 관계가 비선형을 이루어 압축력 C를 구하는 식 C=b int_{0}^{c} {(f_{c})dx}을 계산하기 위해서는 적분을 사용해야 하지만, 이는 계산이 번거롭고 시간이 많이 든다. 따라서 실무 설계에서는 압축력 C와 모멘트 M을 구하는데 지장이 없는 범위에서 비선형 압축응력 분포를 포물선 - 직선형 곡선이나 직사각형으로 단순화한다.

• 2. 콘크리트 등가응력분포를 만들기 위한 두 가지 조건

  ① 동일한 면적: 콘크리트의 실제 압축응력의 면적과 등가응력분포의 면적이 같아야 한다. 만약에 포물선을 이루는 실제 콘크리트 압축응력 면적이 등가응력분포와 차이가 생기면 계산된 압축력 C의 값이 달라진다. ② 동일한 합력의 도심점: 등가응력분포의 면적이 동일한 경우에도 실제 압축응력 면적과 등가응력분포 면적의 합력에 대한 도심의 위치가 다르면 단면의 저항모멘트가 달라지게 된다.

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• 1. 콘크리트 등가응력분포 사용 이유

  콘크리트 등가응력분포를 사용하는 주된 이유는 콘크리트의 비선형적인 응력-변형률 관계를 단순화하여 구조해석을 수행하기 위해서입니다. 콘크리트는 압축에 강하지만 인장에 약한 특성을 가지고 있어, 응력-변형률 관계가 선형적이지 않습니다. 이러한 비선형 특성을 고려하기 위해 등가응력분포를 사용하면 구조해석을 보다 정확하게 수행할 수 있습니다. 또한 등가응력분포를 사용하면 콘크리트 단면의 응력 분포를 보다 현실적으로 반영할 수 있어 구조물의 안전성 평가에 도움이 됩니다.

• 2. 콘크리트 등가응력분포를 만들기 위한 두 가지 조건

  콘크리트 등가응력분포를 만들기 위해서는 다음의 두 가지 조건을 만족해야 합니다. 첫째, 등가응력분포의 면적은 실제 콘크리트 단면의 압축력과 같아야 합니다. 이를 통해 단면의 압축력을 정확하게 반영할 수 있습니다. 둘째, 등가응력분포의 모멘트는 실제 콘크리트 단면의 모멘트와 같아야 합니다. 이를 통해 단면의 휨 거동을 정확하게 모사할 수 있습니다. 이 두 가지 조건을 만족하는 등가응력분포를 사용하면 콘크리트 구조물의 거동을 보다 현실적으로 예측할 수 있습니다.