합성콘크리트 구조는 강재와 콘크리트의 장점을 결합하여 구조적 효율성과 내구성을 향상시키는 방법입니다. 이러한 구조물의 설계는 복잡하며, 특정 기준과 절차를 준수해야 합니다.
1. 설계 일반
합성콘크리트 구조부재는 압축력, 전단력, 휨모멘트를 견딜 수 있도록 설계됩니다. 각 부재요소는 시공 과정에서 발생할 수 있는 모든 위험한 하중조건을 고려하여 검토되어야 하며, 요소 간의 기준강도나 물성 차이가 있을 경우, 가장 불리한 조건을 기준으로 설계를 진행합니다.
2. 합성콘크리트 휨부재의 설계
합성콘크리트 휨부재는 전체 단면이 수직전단력을 저항한다고 가정하고, 관련 KDS 기준을 만족하도록 설계해야 합니다. 수평전단력은 부재 간 접촉면에서 충분히 전달되는지 확인해야 하며, 전단연결재의 충분한 정착을 통해 수평전단에 대한 설계를 완성합니다.
3. 수평전단에 대한 연결재
수평전단력을 전달하기 위해 사용되는 전단연결재는 필요한 단면적을 충족시켜야 하며, 지지 요소의 최소 치수의 4배, 최대 600mm 이하 간격으로 배치해야 합니다. 이는 효율적인 하중 분배와 구조적 안정성을 보장하기 위함입니다.
4. 구조용 강재를 철근콘크리트로 보강한 합성휨부재
이러한 부재는 콘크리트의 설계기준압축강도가 최소 27MPa 이상이어야 하며, 콘크리트의 크리프와 수축은 실험 데이터를 바탕으로 고려되어야 합니다. 또한, 휨부재 설계는 KDS 14 20 20의 처짐 제한 규정을 만족해야 합니다.
5. 합성콘크리트 압축부재의 설계
합성콘크리트 압축부재는 구조용 강재, 강관 또는 튜브를 사용하여 보강됩니다. 이러한 부재는 강재의 항복강도를 기준으로 설계하며, 콘크리트에 가해지는 모든 축강도는 적절하게 전달되어야 합니다. 나선철근이나 띠철근으로 추가 보강이 가능하며, 이는 축력 및 휨에 대한 부재의 내구성을 크게 향상시킵니다.
이러한 설계 지침은 합성콘크리트 구조부재의 안정성과 기능성을 최적화하고, 복잡한 구조적 요구사항을 충족하기 위해 필수적입니다. 각 단계에서의 철저한 계획과 검토는 구조물의 성공적인 구현과 장기적인 성능 보장에 중요합니다.