질문
벽 부재의 강도비 NG 해결방법을 알고 싶습니다.
답변
강도비 NG를 해결하기 전 우선적으로 두 가지를 검토해주시기 바랍니다.
1. 구조선 연결 확인
인접한 각 부재가 연결되기 위해서는 절점과 구조선을 공유해야 합니다.
와이어프레임(Ctrl+H) 상태로 모델링을 확인하여 인접한 부재들의 구조선 연결이 적절한지 확인바랍니다.
2. 하중 확인
입력된 바닥하중이 과대하지는 않은지 전처리모드에서 확인바랍니다.
입력된 바닥하중은 [보기/감추기(Ctrl+E)] ▶ [하중]탭 ▶ [슬래브(마감)하중] 을 체크하여 확인할 수 있습니다.
벽 - 일반벽
1. 배근 조정
수직철근 직경 및 간격을 조정하면 축강도비와 휨강도비를 줄일 수 있습니다. 수평철근 직경 및 간격을 조정하면 전단강도비를 줄일 수 있습니다.
축력이 (-) 값으로 표기된다면 인발력이 크게 발생하는 조건이므로 수직철근을 보강해야 합니다.
2. 단면크기 조정
부재 단면 크기를 키우면 강도비를 줄일 수 있습니다.
3. 부재 추가
구조벽을 추가하여 부담하는 부재력을 줄일 수 있습니다.
4. 강성계수 조정
배근량이나 단면크기 등을 변경할 수 없다면 부재의 강성계수를 조정하여 부재력을 줄일 수 있습니다.
5. 전이부재지정 확인
수평전이부재와 연결되는 하부벽은 '특별지진하중'이 자동으로 반영되어 부재력이 늘어납니다.
전이부재를 최소화 한다면 효율적으로 설계할 수 있습니다.
6. 강도 조정
콘크리트 강도(fck)와 수직철근 강도(fy), 수평철근 강도(fys)가 클수록 강도비가 줄어듭니다.
벽 - 지하외벽
1. 토압, 수압 확인
지하외벽은 입력한 토압, 수압에 따라 설계결과가 달라집니다. [보기/감추기(Ctrl+E)] ▶ [하중]탭 ▶ [토압], [수압] 을 체크하고 확인하면 토압, 수압이 적용된 방향과 하중 값을 확인할 수 있습니다.
하중 방향이 반대로 입력되어 있거나 설계자의 의도보다 큰 하중이 적용된 상태라면 하중을 수정한 후 다시 검토바랍니다.
2. 단면크기 조정
부재 두께를 키우면 강도비를 줄일 수 있습니다. 특히 전단(V) NG는 두께를 조정하여 해결하는 것이 좋습니다. 지하실 외벽 두께는 200mm 이상이어야 하지만 흙에 접하는 벽은 피복두께와 시공성을 고려하여 250mm이상으로 계획하는 것이 일반적입니다.
3. 배근 조정
휨(M) 강도비 NG는 수직철근량을 늘려서 해결할 수 있습니다. 수직기본근 직경을 키우거나 간격을 줄이면 휨강도비를 줄일 수 있고, 상부, 중앙부, 하부 보강근을 추가하면 해당 위치의 휨강도비를 줄일 수 있습니다.
시공성을 고려하여 배근 간격은 100mm 이상으로 계획하는 것이 적절하므로 만약 보강근이 있다면 기본근과 보강근의 간격은 각각 200mm 이상으로 계획해야 합니다. 기본근과 보강근의 직경 차이는 1단계 이하로 계획하는 것이 좋습니다.
중앙부 Mx는 수평휨강도 결과이므로 수평철근 외측기본근을 보강합니다.
만약 좌우측 보강근(7, 8)을 추가하려면 2방향 조건에서 추가할 수 있습니다.
피복두께는 40mm로 기본 설정되어 있습니다. D19 이상 직경의 철근을 사용한다면 [해석설계 기본설정]에서 피복두께를 50mm 로 변경한 후 설계하는 것이 적절합니다. [ KDS 14 20 50. 4.3.1 ]
전단(V) 강도비 NG는 해당 구간에 전단철근을 추가하여 해결할 수 있습니다.
4. 부재 추가
버트레스 역할을 할 수 잇는 기둥이나 직교방향으로 구조벽을 추가하는 방법.
또는 지하외벽 상부에 수평부재가 없다면 보나 슬래브 등을 추가하는 방법 등을 통해 횡토압에 의한 지하외벽의 변위를 줄인다면 부재력도 줄일 수 있습니다.
5. 강성계수 조정
배근량이나 단면크기 등을 변경할 수 없다면 부재의 강성계수를 조정하여 부재력을 줄일 수 있습니다.
지하외벽은 횡토압에 의한 면외방향 휨력을 검토하므로 면외강성을 조정하는 것이 효과적입니다.
6. 강도 조정
콘크리트 강도(fck)와 수직철근 강도(fy), 수평철근 강도(fys)가 클수록 강도비가 줄어듭니다.