기둥은 수직하중과 수평하중을 지지합니다. 기둥의 크기를 줄이려면 당연히 기둥에 발생하는 응력을 줄여야 합니다. 어떻게 해야 할까요? ■ 응력이란 ■ 기둥의 구조적 역할 수직하중 줄이기 기둥의 가장 기본적인 역할은 상부에서 전달되는 축하중을 기초로 전달하는 것입니다. 통상 인접한 기둥끼리 경간의 절반 정도씩 분할한 영역을 각자 지지합니다. 기둥에 작용하는 축력을 줄이려면 기둥이 부담하는 슬래브 면적을 줄여야 합니다. 결국 기둥의 개수를 늘릴 수 밖에 없는데, 건축물의 용도나 설계 측면을 고려해서 적정한 크기의 경간을 결정할 필요가 있습니다. 수평하중 줄이기 기둥과 보로 강접합된 라멘구조방식은 기둥이 어느 정도 수평하중을 부담할 수 있습니다. 이렇게 수평하중이 작용하게 되면 기둥에는 휨모멘트뿐 아니라 전단응..

건축구조/구조부재 2022. 3. 19. 20:04

보 경간이 길어지면 보에 생기는 휨모멘트와 처짐이 매우 커지게 됩니다. 구조체는 작용하는 하중에 대해 안정성이 있어야 하지만 사용성도 갖추어야 합니다. 사용성은 구조물의 변형과 관련됩니다. 아무리 무너지지 않고 저항할 수 있다고 해도 과도하게 처지거나 휘어진다면 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 보에서의 처짐량을 살펴보겠습니다. ▶ 휨응력 ▶ 보의 구조적 역할 ▶ 보 경간과 춤 단순보의 처짐 단순보의 처짐량을 계산하는 식을 보면 처지는 정도는 경간의 네 제곱에 비례하고 탄성계수와 단면2차모멘트에 반비례합니다. 처짐량은 경간에 매우 큰 영향을 받는데, 경간을 두 배로 늘리면 처지는 정도는 16배나 커집니다. 이 처짐량을 줄이려면 탄성계수와 단면2차모멘트를 키워야 합니다. 탄성계수는 응력-변형도 곡선의 기울..

건축구조/구조부재 2021. 2. 3. 08:19

일반적으로 가로 놓여지는 부재의 높이를 춤(Depth)라고 합니다. 보의 춤은 보 경간에 따라 발생하는 휨모멘트에 따라 좌우됩니다. 휨에 대한 저항능력을 키우려면 보의 폭을 키우는 것보다는 높이를 높게 하는 것이 유리합니다. 보의 경간과 춤은 어떻게 결정하는지 살펴보겠습니다. ▶ 휨응력 ▶ 보의 구조적 역할 보의 경간(Span) 보에 발생하는 휨응력이나 처짐은 경간의 길이에 따라 크게 달라집니다. 등분포 하중이 작용한다면 휨응력은 경간의 제곱에 비례하고 처짐량은 경간의 네 제곱에 비례합니다. 따라서 적정한 수준에서 경간이 정해져야만 합니다. 콘크리트 구조물에 많은 경험을 쌓아 왔기 때문에 보 부재의 크기를 경제적으로 설계할 수 있는 적정 수준의 경간 길이를 찾아낼 수 있습니다. 사용상의 요인이 경간 길이..

건축구조/구조부재 2021. 2. 3. 08:07

보는 중력 방향에 가로로 놓여서 휘어지는 힘을 받고 기둥과 벽체로 수직하중을 전달합니다. 또한 기둥과 강접합 된 보는 바람이나 지진 등의 수평하중도 부담합니다. 보의 기본적인 하중 전달 방법과 휨모멘트 특성을 살펴보겠습니다. 보에서의 하중 전달(큰보와 작은보)보는 슬래브의 하중을 받아 기둥으로 전달합니다. 만약 슬래브가 1방향 슬래브로 설계되어 있다면 작은보가 슬래브의 하중 일부를 큰보로 전달하게 됩니다. ▶ 슬래브의 종류▶ 슬래브 구조 해석의 원리 큰보(Girder)는 작은보(Beam)가 전달하는 집중하중과 슬래브 하중 일부를 기둥으로 전달합니다.  실제 구조계산에서 보에 전달되는 하중을 어떻게 계산하는지는 다음 글을 참고하시기 바랍니다. ▶ 구조역학의 기본 개념/ 구조물의 모델화..

건축구조/구조부재 2021. 2. 3. 07:48

슬래브는 1방향 슬래브인지 2방향 슬래브인지에 따라서 하중의 전달 방식이 달라집니다. ▶ 슬래브의 종류 ▶ 슬래브 구조 해석의 원리 ▶ 슬래브와 수평하중 ▶ 라멘구조 그리고 슬래브는 보통 강성이 큰 보가 둘러싸기 때문에 가운데 부분과 보와 인접한 부분의 거동이 다르게 나타납니다. 보와 가까운 부분은 두꺼운 보가 구속하기 때문에 변형이 작고, 가운데 부분은 밑으로 오목하게 처지게 됩니다. 따라서 슬래브를 설계할 때는 두 영역을 구분해서 각각 주열대(Column strip)와 중간대(Middle strip)라고 부릅니다. 주열대 구간은 단변 방향의 경간 길이(Lx)를 기준으로 계산하는데 주열대의 폭은 Lx/4 입니다. 주의할 점은 장변 방향 주열대 폭입니다. 장변 방향 주열대의 폭을 계산할 때 Ly/4를 적..

건축구조/구조부재 2021. 2. 2. 06:51

슬래브는 기본적으로 수직하중을 받아 작은보나 큰보로 전달하는 역할을 하지만 바람이나 지진 같은 수평하중을 기둥과 벽체로 골고루 전달하는 역할도 합니다. 이 역할은 수평하중을 지지하는 측면에서 매우 중요합니다. 수평하중이 작용할 때 슬래브가 어떤 역할을 하는지 살펴보겠습니다. ▶ 슬래브의 종류 ▶ 슬래브 구조 해석의 원리 ▶ 라멘구조 수평하중이 작용할 때 슬래브의 구조적 역할 슬래브는 바람이나 지진 같은 수평하중이 작용할 때 이 수평력을 기둥이나 벽체로 전달하는 다이어프램 역할을 합니다. 다이어프램(Diaphragm)은 원래 우리 몸의 횡경막을 뜻합니다. 횡경막은 가슴과 배를 횡으로 나누면서 호흡을 할 때마다 위아래로 움직이는 근육질 막을 말합니다. 슬래브는 횡경막처럼 구조물에 횡으로 놓여서 수평하중을 고..

건축구조/구조부재 2021. 2. 2. 06:19

슬래브는 얇은 판 형상으로 만들어지기 때문에 슬래브에 하중이 가해지면 가운데가 오목하게 내려앉은 형태로 변형되리라 예상할 수 있습니다. 슬래브는 판상의 재료이기 때문에 이해하기가 복잡할 수 있습니다. 좀 더 단순한 형태로 슬래브 구조 해석의 원리를 따져보겠습니다. ▶ 본문의 내용은 유튜브로 볼 수 있습니다. ▶ 슬래브의 종류 ▶ 구조시스템의 분류 ▶ 라멘구조 수직하중과 슬래브 슬래브는 고정하중(자신의 무게를 포함한 마감재 그리고 밑에 달린 천장재 등의 무게)과 활하중(가구나 사람 등의 무게) 같은 수직하중을 보에 전달합니다. 건물 전체 구조체 중 슬래브의 무게가 가장 많이 나가기 때문에 슬래브의 무게를 줄이면 기둥과 기초의 부담을 줄일 수 있습니다. 때문에 가능한 얇을수록 유리하겠지만 슬래브가 얇아지면 ..

건축구조/구조부재 2021. 2. 2. 06:04

우리는 바닥 위에서 생활합니다. 그래서 슬래브는 고정하중뿐 아니라 인간의 활동에서 야기되는 활하중을 직접 부담하면서 보와 기둥으로 전달합니다. 슬래브는 보통 보와 짝을 이루어 휨강성을 높이는 방식으로 짜이는데, 보가 없이 만들어지기도 합니다. 어떤 종류의 슬래브가 있는지 살펴보겠습니다. ▶ 본문의 내용은 유튜브로 확인하실 수 있습니다.▶ 콘크리트 개요▶ 철근콘크리트 수량 산출▶ 슬래브 철근 배근  슬래브의 종류우리가 생활하면서 야기하는 하중의 거의 대부분은 슬래브로 직접 전달됩니다. 이 슬래브는 넓은 면적을 얇은 판의 형태로 지지합니다. 그러나 두께가 얇은 판은 휨에 대한 저항력이 약합니다. 그래서 보통 두께가 두꺼운 막대 형상의 보를 덧대 휨 강성을 높이는 방식으로 만들어집니다. 슬래브..

건축구조/구조부재 2021. 2. 2. 05:45