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선진 경
6 years ago
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1 Element Number 7 Position Information I 합성단면여부 비합성 1. 설계조건 1.1 설계입력정보 - 재료저항계수 ( 도로교한계상태설계법표 5.3.3) 하중조합 φ c for concrete φ s for reinforcing steel φ s for prestressing steel 극한하중조합 사용하중조합 단면정보 b mm I y E+12 mm 4 A st mm 2 h mm I z E+13 mm 4 A sc mm 2 d c mm C y mm A sw mm 2 d t mm C z mm A wt mm 2 A mm 2 A lt mm 재료정보 - 콘크리트 f ck = MPa : 콘크리트기준압축강도 E c = MPa : 콘크리트탄성계수 f cm = f ck + f = MPa : 콘크리트평균압축강도 f ctm = 0.3(f cm ) 2/3 = MPa : 콘크리트평균인장강도 f ctk = 0.7f ctm = MPa : 콘크리트기준인장강도 - 철근 f yk = MPa, E s = MPa 1.4 PS강재정보 No. PS강재이름 위치면적강도 (MPa) E p (mm) (mm 2 ) f pu f py (MPa) 1 A A A A 휨강도검토 Positive Moment 하중조합이름 : clcb1 하중조합종류 : MY-MAX M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 중립축계산 1) 중립축가정

2 2) 철근과텐던의변형률계산 3) 철근과텐던의응력계산 4) 콘크리트, 철근, 텐던에의한축력계산 5) 단면에서축력의합이 0 인지체크 6) 합력이 0 이될때까지단계 1~5 를반복 중립축 (c) (mm) 압축력 ( C ) (kn) 인장력 ( T ) (kn) Ratio (C/T) Iter. 콘크리트 (F c ) 철근 (F s' ) 철근 (F s ) 텐던 (F p ) 중립축검토 ( 도로교한계상태설계법 (3)) C max = (δㆍε cu / ) ㆍd = mm > c = mm 인장철근및긴장재단면적만족함여기서, C max = 극한한계상태에서의최대중립축깊이 δ = 모멘트재분배후의계수휨모멘트 / 탄성휨모멘트비율, 모멘트재분배하지않는경우 δ=1 d = mm : 단면의유효깊이 ε cu = 콘크리트의극단변형률 ( 도로교한계상태설계법표 5.3.3) f ck - 40 = ( ) ε cu = Stress Eff (MPa) f pi (MPa) Num ε pi ε p(0)i ε pi (mm 2 ) A A A A F p = ( F pi ) = 여기서, StressEff = ε p(0)i ㆍE pi ε pi ε p(0)i : 파괴시의긴장재위치의콘크리트변형률 : 유효PS력만이작용시의긴장재의변형률 ε pi : 파괴시의긴장재의총변형률 ( = ε pi + ε p(0)i ) f pi = min( ε pi E pi, f pd ) f pd : PS강재의설계강도 ( = φ s f py ) F pi = f pi ㆍA pi A pi F pi (kn) - 휨강도계산 M d = F c ㆍa c + F s ㆍa s + ( F pi ㆍa pi ) = knㆍm M u = knㆍm 여기서, a c, a s, a p 는중립축에서각축력들까지의거리 - 인장철근검토 A = 0.04ㆍb w ㆍd = mm 2 A s = mm 2 s,max A s,min ( 도로교한계상태설계법 (4)) A s,min1 = (0.25ㆍ f ck / f y ) ㆍb w ㆍd = mm 2 ( 도로교한계상태설계법 (1)) A s,min2 = (1.4 / f y ) ㆍb w ㆍd = mm 2 ( 도로교한계상태설계법 (1)) A s,min3 = M r / z s f y = mm 2 ( 도로교한계상태설계법 (7)) = MAX [ A s,min1, A s,min2, A s,min3 ] = mm 2 < A s = mm 2 여기서, b w = mm

3 d = mm M r = (f ctm ㆍI y ) / y = knㆍm f ctm = MPa : 콘크리트평균인장강도 I y = E+12 mm 4 : 단면2차모멘트 y = mm : 단면도심에서인장측단부까지거리 z s = 0.9ㆍd = mm : 철근만을고려한내부팔길이 f y = MPa : 인장철근항복강도 3. 전단강도검토 Maximum Shear Force 1) 콘크리트에의한전단강도, Vc d 하중조합이름 : clcb8 하중조합종류 : FZ-MAX V u = kn M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 균열발생여부 f b = MPa < f ctd = MPa => 균열을고려안한전단강도검토 여기서, f b : 인장측발생응력 ( 인장일때 +) f ctd = φ c f ctk : 콘크리트설계인장강도 - 콘크리트에의한전단강도검토 ( 균열없을때 ) V cd = (Iㆍb w / Q) ㆍ ((f ctd ) 2 + α l ㆍf n ㆍf ctd ) = kn > V u = kn 전단보강철근이필요없음 OK 여기서, b w = mm f n = (N u - A s f yd ) / A c = MPa ( 압축일때 +) α l A c = = mm 4 : 단면적 I = E+12 mm 4 : 단면2차모멘트 Q = mm 3 : 도심축위쪽단면의도심축에대한단면1차모멘트 2) 전단철근검토 ( 도로교한계상태설계법 ) ρ v,min = (0.08 f ck ) / f yk = ρ v = A v / (sㆍb w ㆍsinα) = ρ v,min = s l,max = 0.75ㆍdㆍ (1 + cotα) = mm s = mm s l,max = mm Minimum Shear Force 1) 콘크리트에의한전단강도, Vc d 하중조합이름 : 설계상태 : 하중조합종류 : clcb1 극한하중상태 FZ-MIN

4 N u = kn V u = kn M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 균열발생여부 f b = MPa > f ctd = MPa => 균열을고려한전단강도검토 여기서, f b : 인장측발생응력 ( 인장일때 +) f ctd = φ c f ctk : 콘크리트설계인장강도 - 콘크리트에의한전단강도검토 ( 균열있을때 ) V cd,cal = [0.85ㆍΦ c ㆍkㆍ (ρㆍf ck ) (1/3) ] ㆍb w ㆍd = kn V cd,min = (0.4 f ctd f n ) ㆍb w ㆍd = kn V cd = max[ V cd,cal, V cd,min ] = kn > V u = kn 전단보강철근이필요없음 OK 여기서, k = 1 + (200 / d p ) 2.0 = ρ = A sl / (b w ㆍd p ) 0.02 = A sl = mm 2 b w = mm d = mm f n = N u / A c 0.2ㆍf cd = MPa ( 압축일때 +) 2) 전단철근검토 ( 도로교한계상태설계법 ) ρ v,min = (0.08 f ck ) / f yk = ρ v = A v / (sㆍb w ㆍsinα) = ρ v,min = s l,max = 0.75ㆍdㆍ (1 + cotα) = mm s = mm s l,max = mm 4. 비틀림강도검토 ( 속빈단면 ) Maximum Shear Force 1) 설계정보 하중조합이름 : clcb12 하중조합종류 : FZ-MAX V u = kn T u = knㆍm M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 설계변수 t ef = A cp / p cp = mm t cover = 70.0 mm

5 t i = max[t ef, 2t cover ] = mm A o = mm 2 p o = mm A cp = mm 2 p cp = mm d = mm α = 90.0 (Assumed α=90 ) θ = 45.0 여기서, t ef,i : 유효벽두께 A o : 벽체중심선으로둘러싸인면적 p o A cp p cp : 면적 A o 의표면둘레길이 : 단면외부표면으로둘러싸인면적 : 면적 A cp 의표면둘레길이 α : 보의중심축에대한비틀림전단철근의기울기 θ : 압축스트럿의경사각 2) 비틀림강도, T d,max ( 도로교한계상태설계법 (4)) T d,max = 2ㆍνㆍf cd ㆍA o ㆍt i ㆍsinθㆍcosθ = knㆍm T u / T d,max + V u / V d,max = 여기서, V d,max = kn ν = 0.6ㆍ ( 1 - f ck / 250 ) = ) 비틀림철근검토 - 비틀림철근량검토 ( 도로교한계상태설계법 ) A = (T u ㆍp o ) / (2ㆍf yd ㆍA o ) ㆍcotθ = mm 2 slreq ( 도로교한계상태설계법 (3)) A = mm 2 = mm 2 sl A slreq 여기서, A sl : 비틀림에저항하기위한축방향철근 A slreq : 필요비틀림철근 - 비틀림철근간격검토 S max1 = p cp / 8 = mm ( 도로교한계상태설계법 (3)) S l, max = 0.75ㆍdㆍ (1 + cotα) = mm ( 도로교한계상태설계법 (6)) S max = MIN [ S max1, S l,max ] = mm s = mm S max = mm 여기서, α : 비틀림철근과부재축과의각 (= 90 ) Minimum Shear Force 1) 설계정보 하중조합이름 : clcb5 하중조합종류 : FZ-MIN N u = kn V u = kn T u = knㆍm M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 설계변수 t ef = A cp / p cp = mm

6 t cover = 70.0 mm t i = max[t ef, 2t cover ] = mm A o = mm 2 p o = mm A cp = mm 2 p cp = mm d = mm α = 90.0 (Assumed α=90 ) θ = 45.0 여기서, t ef,i : 유효벽두께 A o : 벽체중심선으로둘러싸인면적 p o A cp p cp : 면적 A o 의표면둘레길이 : 단면외부표면으로둘러싸인면적 : 면적 A cp 의표면둘레길이 α : 보의중심축에대한비틀림전단철근의기울기 θ : 압축스트럿의경사각 2) 비틀림강도, T d,max ( 도로교한계상태설계법 (4)) T d,max = 2ㆍνㆍf cd ㆍA o ㆍt i ㆍsinθㆍcosθ = knㆍm T u / T d,max + V u / V d,max = 여기서, V d,max = kn ν = 0.6ㆍ ( 1 - f ck / 250 ) = ) 비틀림철근검토 - 비틀림철근량검토 ( 도로교한계상태설계법 ) A = (T u ㆍp o ) / (2ㆍf yd ㆍA o ) ㆍcotθ = mm 2 slreq ( 도로교한계상태설계법 (3)) A = mm 2 = mm 2 sl A slreq 여기서, A sl : 비틀림에저항하기위한축방향철근 A slreq : 필요비틀림철근 - 비틀림철근간격검토 S max1 = p cp / 8 = mm ( 도로교한계상태설계법 (3)) S l, max = 0.75ㆍdㆍ (1 + cotα) = mm ( 도로교한계상태설계법 (6)) S max = MIN [ S max1, S l,max ] = mm s = mm S max = mm 여기서, α : 비틀림철근과부재축과의각 (= 90 ) Maximum Torsion Force 1) 설계정보 하중조합이름 : clcb6 하중조합종류 : MX-MIN N u = kn V u = kn T u = knㆍm M u = knㆍm f cd = φ c 0.85 f ck = MPa - 설계변수

7 t ef = A cp / p cp = mm t cover = 70.0 mm t i = max[t ef, 2t cover ] = mm A o = mm 2 p o = mm A cp = mm 2 p cp = mm d = mm α = 90.0 (Assumed α=90 ) θ = 45.0 여기서, t ef,i : 유효벽두께 A o : 벽체중심선으로둘러싸인면적 p o A cp p cp : 면적 A o 의표면둘레길이 : 단면외부표면으로둘러싸인면적 : 면적 A cp 의표면둘레길이 α : 보의중심축에대한비틀림전단철근의기울기 θ : 압축스트럿의경사각 2) 비틀림강도, T d,max ( 도로교한계상태설계법 (4)) T d,max = 2ㆍνㆍf cd ㆍA o ㆍt i ㆍsinθㆍcosθ = knㆍm T u / T d,max + V u / V d,max = 여기서, V d,max = kn ν = 0.6ㆍ ( 1 - f ck / 250 ) = ) 비틀림철근검토 - 비틀림철근량검토 ( 도로교한계상태설계법 ) A = (T u ㆍp o ) / (2ㆍf yd ㆍA o ) ㆍcotθ = mm 2 slreq ( 도로교한계상태설계법 (3)) A = mm 2 = mm 2 sl A slreq 여기서, A sl : 비틀림에저항하기위한축방향철근 A slreq : 필요비틀림철근 - 비틀림철근간격검토 S max1 = p cp / 8 = mm ( 도로교한계상태설계법 (3)) S l, max = 0.75ㆍdㆍ (1 + cotα) = mm ( 도로교한계상태설계법 (6)) S max = MIN [ S max1, S l,max ] = mm s = mm S max = mm 여기서, α : 비틀림철근과부재축과의각 (= 90 ) 5. 영응력검토 Top ( 도로교한계상태설계법 5.6.2) 하중조합이름 : clcb49 설계상태 : 지속하중 하중조합종류 : - Long/Short Term : 장기하중 M u = knㆍm - 응력검토 ( +: 압축 -: 인장 ) σ = MPa σ a = MPa Bottom ( 도로교한계상태설계법 5.6.2)

8 하중조합이름 : clcb52 설계상태 : 지속하중 하중조합종류 : - Long/Short Term : 장기하중 M u = knㆍm - 응력검토 ( +: 압축 -: 인장 ) σ = MPa σ a = MPa 6. 균열검토 Top 1) 균열폭 ( w k ) 계산 ( 도로교한계상태설계법 ) 하중조합이름 : clcb45 설계상태 : 사용하중III/VI 하중조합종류 : FX-MAX Long/Short Term : 장기하중 M u = knㆍm -단면상부응력 σ = MPa ( 압축응력이발생하므로균열검토는생략가능함.) Bottom 1) 균열폭 ( w k ) 계산 ( 도로교한계상태설계법 ) 하중조합이름 : clcb45 설계상태 : 사용하중III/VI 하중조합종류 : MY-MAX Long/Short Term : 장기하중 M u = knㆍm -단면하부응력 σ = MPa ( 인장응력이발생하므로균열검토진행함 ) - 콘크리트와철근의평균변형률, ε cm, ε cm ε sm - ε cm = [ f so - k t ㆍ ( f cte / ρ e ) ㆍ ( 1 + nㆍρ e ) ] / E s 0.6ㆍf so / E s = f so = MPa f cte = f ctm = MPa n = E s / E c = ρ e = ( A s + ξ 2 1 ㆍA p ) / A cte = A p = mm 2 A cte = mm 2 c = mm ξ 1 = ( ξㆍ ( d b / d p ) ) = ξ d b = = mm d p = mm k t = 0.4 여기서, f so : 균열면에서계산한철근인장응력 E-04

9 A p A cte : A cte 안에있는 PS강재면적 : 유효높이 (h cte ) 를갖는유효인장면적 h cte = min(2.5ㆍ (h - d), (h - c) / 3, h / 2) = mm c : 중립축 ξ 1 : PS강재의부착특성을고려하기위한계수 ξ : 철근에대한 PS강재의부착강도비 ( 표 5.6.3) d b : 철근지름 d p : 텐던지름 - 최대균열간격, l r,max l r,max = min [ l r,1, l r,2 ] = mm 여기서, l r,1 = d b / 3.6 ρ e = mm l r,2 = f s ㆍd b / 3.6 f cte = mm d b (= b 2 bi / b bi ) = mm : 평균철근지름 f s = f yk = MPa - 균열폭검토 w k = l r,max ㆍ ( ε sm - ε cm ) = mm w k,max = mm 2) 최소철근량검토 A s,min = k c ㆍkㆍA ct ㆍf cte / f s = mm 2 A s = mm 2 여기서, A ct : 첫균열발생직전콘크리트인장영역의단면적 = mm 2 f s : 첫균열발생직후에허용하는철근의인장응력 = MPa f ct : 첫균열이발생할때유효한콘크리트의인장강도 = MPa k : 간접하중효과에의해부등분포하는응력계수 = (h 800mm) k c : 직접하중효과에의한균열발생직전의단면내응력분포상태를반영하는계수 = 0.4ㆍ [1-f n / {k 1 ㆍ (h / h * ) ㆍf ct }] 1.0 = 여기서, f n = N u / A = (N u 가압축일때 +) A = mm 2 h* = mm (h 1.0m) k 1 = (N u 가압축일때 )

<INPUT DATA & RESULT / 전단벽 > NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m)

<INPUT DATA & RESULT / 전단벽 > NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m) (kn) 휨 전단 축력 종합 1 2W1 300 3400 4500 수직 2EA- D13 @150