강구조 설계개념및 인장재에 대한 문제 풀이

소개글

건축공학-건축과에 다니면서 꼭 알아야할 강구조설계에 관한 문제 풀이

목차

■ 한계상태 설계 법이란
■ 강도 한계상태
■ 사용성 한계
■ 하중의 종류
■ 하중조합
■ 인장재

본문내용

■ 한계상태 설계 법이란 일반적으로 구조물을 설계하는데 있어서, 구조물에 작용하는 하중에 의해 부재나 구조물에 발생하는 휨모멘트, 전단력, 변위, 가속도 등 여러 형태의 하중효과가 구조물이 가지고 있는 구조체로서의 저항능력보다 크게 되면 구조물은 파괴상태에 이르게 되고, 저항능력보다 작게 되면 안전한 상태가 된다. 그리고 구조물에 작용하는 하중효과가 저항능력과 같게 되면 구조물은 한계상태(limit state)에 이르렀다고 말한다.
그런데 위에서 기술한 구조물에 작용하는 하중이나 구조물의 저항능력은, 실제로는 일정하게 정해져 있는 확정적인 값이 아니라 불확실성을 갖고 있는 확률변수로서 취급하게 된다. 따라서 이러한 확률변수들은 확률통계적인 접근 방법으로 다루게 된다.
구조물의 저항능력을 확률변수 R, 작용하는 하중효과를 확률변수 Q로 나타내면, R과 Q는 서로 독립이라고 가정하며, 다음과 같은 관계로 정의할 수 있다.
이면 안전
이면 파괴
이면 한계상태
■ 강도 한계상태
한계상태 설계법의 강도 한계상태에 대한 일반적인 관계식은 다음 식과 같다.
설계강도(버틸 수 있는 능력)


소요강도(실제 가해지는 하중)
여기서, : 저항계수
: 공칭강도
: 하중계수
: 하중효과
여기서 저항계수 는 1.0보다 작은 값으로, 저항능력 R의 불확실성을 반영하고 있으며, 하중계수 는 하중효과를 계산하는데 발생할 수 있는 불확실성과 잠정적인 과다한 하중의 작용효과를 나타내고 있다.
■ 사용성 한계상태
사용성 한계상태설계는 건물의 기능, 외관, 유지관리, 내구성 및 사용자의 편리함을 일정한 기준 이상으로 확보하도록 하는데 있다. 이러한 사용성 한계상태와 관련된 사항은 대체적으로 다음과 같이 구조물의 변형과 진동응답을 대표적으로 나타낼 수 있다.
(1) 구조물의 변형
각종 하중에 의한 구조물의 변형은 탄성적인 거동에 의한 것으로 간주하며, 이러한 거동은 구조물의 형태, 사용하중 등에 따라 다르게 된다.
또한 온도변화에 의한 외부기둥의 변형과 보나 바닥구조와 같은 수평부재에 대한 수직방향의 과다한 처짐 등을 들 수 있다. 이러한 구조물의 변형은 구조물의 기능과 성능저하를 초래할 뿐만 아니라, 거주자에게 심리적 불안감을 일으키기도 한다.

참고 자료

없음