사각기둥에서는 매 수직철근마다 혹은 수직철근 하나 걸러 하나 마다

보조전단철근을 배치해야 합니다만,

원형기둥에서는 보조 전단철근을 배치하지 않아도 됩니다.

 

 SubHoop.jpg

 

보조전단철근의 역활은 주철근의 좌굴방지 역할이라고

알고들 있습니만, 엄격한 의미로는 좌굴방지라고 하기에는 무리가 있습니다.

기둥의 구속효과와 전단보강 효과라고 할는 것이 더 바람직할 것 입니다.

기준에서 보조전단철근의 배치규정이 기준에서 휨 및 압축 부분에 있지 않는

것을 봐서도 주근의 좌굴방지의 목적이 아니라는 것을 알 수 있고,

기준의 해설에 보면, 보조전단철근의 배치유무에 의한 실험 결과도 차이가 없음을 밝히고 있습니다.

 

철근의 좌굴에 앞서 콘크리트의 파괴가 일어날 것이고,

콘크리트의 파괴가 난 후 단면이 붕괴되어야만 철근이 좌굴될 것이므로

좌굴의 문제는 아닐 것입니다.

 

기준의 휨및 압축의 설계 가정의 (2)항을 보면

"철근과 콘크리트의 변형율은 중립축으로부터 거리에 비례하는 것으로 가정할 수 있다"

라고 되어 있습니다. 이는 설계의 편의를 위해 가정한 것이고,

흼의 전달로 봐서는 철근주위의 변형율이 다른 부분보다 클 것으로 추측합니다.

 

기둥단면에서 압축응력이 발생하면,

철근주위가 먼저 파괴될 것으로 추측됩니다.

사각기둥의 측면에 있는 철근의 주위가 먼저 떨어져 나가기 때문에

떨어져 나가는 것은 구속하기 위해 보조전단철근이 필요하게 됩니다.

 

하지만,

원형기둥에서는 Hoop의 구속효과에 의해

철근주위의 콘크리트가 떨어져 나가는 것을 막을 수 있기 때문에

보조전단철근을 굳지 배치하지 않아도 된다는 것입니다.

물론 보조전단 철근을  배치하면 단면의 구속효과는 더욱 좋아질 것 입니다.

 

기준에서도 보조전단철근 배치의 규정 마지막 부분을 보면,

"축방향 철근이 원형으로 배치된 경우에는 원형 띠철근을 사용할 수 있다"

라고 되어 있습니다. 이는 보조 전단 철근의 기능을 원형 띠철근으로 대체할 수

있다는 것입니다.

 

ACI관련 배근 자료를 보면

사각기둥에서는 기준에 따라 보조전단철근이 배치되고 있습니다만,

원형기둥에서는 배치하지 않고 있습니다.

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