철근비

1 개요

철근비(鐵筋比)는 철근 콘크리트 부재의 단면에서 철근 단면적과 콘크리트 단면적의 비율.

2 인장철근비

인장철근비(tensile steel ratio)는 콘크리트의 유효단면적에 대한 인장철근 단면적의 비이다.

일반적으로 철근비([math]\displaystyle{ \rho }[/math])는 인장철근비를 말한다. 때로는 콘크리트의 유효 단면적에 대한 주 압축 철근의 단면적의 비(比)인 압축철근비(壓縮鐵筋比)로도 취급된다 .

[math]\displaystyle{ \text{철근비} \rho = {{A_s}\over{bd}} }[/math]

3 균형철근비

균형철근비(balanced reinforcement ratio[math]\displaystyle{ , \rho_b }[/math])는 인장철근이 설계기준항복강도에 도달함과 동시에 압축연단 콘크리트의 변형률이 극한 변형률에 도달하는 단면의 인장철근비이다.

따라서 철근탄성계수(Es)로 부터 얻을 수있는 압축연단에서 중립축까지의 거리(c)

[math]\displaystyle{ c= {{600d} \over{600+f_y }} }[/math]에서

압축연단에서 인장부까지 깊이(d)를 얻을수있다.

[math]\displaystyle{ {{1}\over{d}}= {{600} \over {600+f_y }} \cdot {{1}\over{c}} }[/math]

이어서 등가사각형 응력분포의 등가직사각형 응력블록의 깊이(a) 는

[math]\displaystyle{ a= {{A_s \cdot f_y }\over{0.85 f_{ck} b}} }[/math]로 부터

[math]\displaystyle{ {A_s} ={{a\cdot 0.85f_{ck}b}\over{f_y}} }[/math]

[math]\displaystyle{ {A_s} ={{\beta_1 \cdot c \cdot 0.85f_{ck}b}\over{f_y}} }[/math]

[math]\displaystyle{ \text{철근비} \rho = {{A_s}\over{bd}} }[/math]이므로

[math]\displaystyle{ \text{균형 철근비} \rho_b ={{A_s}\over{bd}}= {{\beta_1 \cdot c \cdot 0.85f_{ck} \cdot b}\over{f_y \cdot b \cdot d}} }[/math]이고 여기서 [math]\displaystyle{ c= {{600d} \over{600+f_y }} }[/math]이므로

[math]\displaystyle{ \text{균형 철근비} \rho_b = {{\beta_1 \cdot 0.85f_{ck}}\over{f_y}} \cdot {{600} \over{600+f_y }} }[/math]이다.

4 최소철근비

이 부분의 본문은 최소철근량입니다.

최소철근비(最小鐵筋比)는 철근 콘크리트 구조에서 철근과 콘크리트의 단면적이 가장 작은 비.

5 최대철근비

[math]\displaystyle{ \text{균형 철근비} \rho_b = {{\beta_1 \cdot 0.85f_{ck}}\over{f_y}} \cdot {{600} \over{600+f_y }} }[/math]에서 철근탄성계수 ([math]\displaystyle{ Es }[/math])와 철근응력([math]\displaystyle{ f_s }[/math])은

[math]\displaystyle{ \text{균형 철근비} \rho_b = {{\beta_1 \cdot 0.85f_{ck}}\over{f_y}} \cdot {{0.003} \over{0.003+{{f_y}\over{E_s}} }} }[/math]이고

이를 최대철근비로 반영하면

[math]\displaystyle{ \text{최대 철근비} \rho_{max} = {{\beta_1 \cdot 0.85f_{ck}}\over{f_y}} \cdot {{0.003} \over{0.003+{{f_y}\over{E_s}} }} }[/math]

[math]\displaystyle{ \text{최대 철근비} \rho_{max} = {{\beta_1 \cdot 0.85f_{ck}}\over{f_y}} \cdot {{\epsilon_c} \over { \epsilon_c+ { \epsilon_t } } } }[/math]

단, [math]\displaystyle{ \epsilon_c = 0.003 , f_y \text{가 } 400MPa \text{이하면 } { \epsilon_t } = 0.004 , \text{이상이면 } { \epsilon_t } = 0.005 }[/math]

6 같이 보기

• 강도감소계수

7 참고

• 위키백과 "철근비"
• 위키낱말사전 "철근비"
• 다음사전 "철근비"
• 다음백과 "철근비"
• 네이버사전 "철근비"
• 네이버백과 "철근비"
• 나무위키 "철근비"
• 리브레 위키 "철근비"