콘크리트에 대하여(6) - 휨파괴의 종류와 강도감소계수

휨 파괴의 종류와 강도감소계수(Beam failure and strength reduction factor)

휨 해석의 3가지 가정 및 조건

1. 평면 유지의 가정(Bernoulli hypothesis)
2. 콘크리트와 철근의 완전 부착
3. 응력-변형률 곡선(재료 물성)이 주어짐

휨 설계의 3가지 가정 및 조건

1. 콘크리트의 인장강도는 무시
2. 콘크리트의 최대 압축변형률=0.0033 or 주어진다
3. 콘크리트의 압축응력-변형률 관계를 포물선-직선, 직사각형으로 가정

휨 파괴의 종류

1. 최소철근파괴(minimum flexural reinforcement failure)

• 주인장 철근이 너무 적게 배근된 경우
• 콘크리트 인장부의 휨파괴와 동시에 철근이 인장파괴(취성적 파괴 = 쿠크다스)

2. 인장파괴(연성파괴. tension failure) - 휨 설계 시 요구사항

• 철근의 항복이 먼저 일어난 후 압축연단 콘크리트의 파괴가 발생
• 철근비 < 균형철근비

3. 균형파괴(balanced failure) : 균형변형률 상태

• 철근이 항복변형률에 도달함과 동시에, 압축연단 콘크리트의 파괴가 발생
• 철근비 = 균형철근비

4. 압축파괴(compression failure)

• 철근이 항복하기 이전에 압축연단 콘크리트의 파괴가 발생'
• 철근비 > 균형철근비

<휨 파괴의 종류>

단면의 구분 

• 철근의 응력-변형률 곡선과 연성능력에 연계하여 구분
• 콘크리트가 극한변형률(0.0033)에 도달했을 때 인장연단의 변형률 기준

1. 압축지배단면 : 철근이 항복하기 전, 콘크리트의 압축에 의해 파괴(취성적 파괴)
2. 변환구간단면 : 철근이 항복한 이후, 콘크리트 압축에 의해 파괴 (연성적 파괴)
3. 인장지배단면 : 철근이 항복한 이후, 콘크리트의 변형률이 극한변형률에 도달(연성이 증가)

<철근의 응력-변형률 관계에 따른 단면>

강도감소계수(strength reduction factor)

• 결정방법 : 파괴될 때의 인장철근의 변형률에 따라서..

<철근의 변형률과 강도감소계수의 관계>

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