철근콘크리트 구조물
Reinforced Concrete Structures
구조물을 건설하는 재료로는
1. 나무
2. 석재
3. 강재(steel)
4. 철근콘크리트
생각해보면... 나무, 석재, 강재, 철콘
이렇게 재료로 지어지는 구조물들이
다양하게 존재하는 걸 알 수 있다.
그 중에 토목을 하는 사람이라면 철근콘크리트에 대한 내용을 접했을 것이다.
심지어 요즘 같은 시대에 구조물을 알루미늄이나 플라스틱 같은 경량재료를 사용하는 경우도 존재한다.
하지만, 우리의 초점은 철근콘크리트이다.
철근콘크리트라는 것이 결국 콘크리트와 강재라는 서로 다른 성질의 재료를 동시에 사용하기 때문에 한 가지 재료만 사용하는 설계에 비하면 설계에 사용되는 원리가 여러 방향으로 다르게 나타나게 된다.
여기서부터 철근콘크리트공학의 출발점이 된다.
우리가 주위에서 철근콘크리트를 사용해서 만들어지는 구조물의 경우
1. 건축물
2. 교량
3. 육교
4. 옹벽
5. 터널
6. 댐
7. 수로
8. 탑
등 다양하다.
예를 들은 것이지. 정말 어마어마하게 철근콘크리트가 사용되고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 결국 우리가 살고 있는 세상은 콘크리트 세상이라고 할 수 있습니다.
의미를 부여하고, 관심을 갖고 있다면 현존하는 건축물 및 구조물들의 대부분이 콘크리트가 대부분이네요
그렇다고 한다면 공학적으로 접근을 하면 철근콘크리트에서 무엇을 다루고, 해석해야 하는지를 알아야 할 것입니다.
역학에서 주로 다루고 있는 것은 힘입니다.
1. 축하중
2. 휨모멘트
3. 전단력
4. 비틀림 모멘트
등등 힘들의 상관관계를 규명하고, 설계하는데 목적이 있다고 할 수 있습니다.
철근콘크리트의 경우 특징이 될만한 사항이 있습니다. 철근과 콘크리트가 합쳐진 철근콘크리트의 경우 압축강도는 높지만 인장강도가 낮은 콘크리트와 콘크리트 속에 매립되어 콘크리트가 부족한 인장강도를 보충하는 보강철근의 합리적인 결합체의 문제가 가장 전제가 되어야 합니다.
철근과 콘크리트는 3가지 큰 전제조건 때문에 일체거동한다고 봅니다.
1. 단단하게 굳은 콘크리트와 철근 사이의 부착력이 철근의 미끄러짐을 방지한다.
부착력에 의해 철근이 미끄러지면, 모든 철근콘크리트공학에서의 힘의 논리가 부정되는 사실이므로, 꼭 부착되어 있다고 가정을 하여야 합니다.
사실, 이러한 부착의 가정이 깨지므로써, 구조물의 붕괴가 이루어지는 경우도 많습니다.
2. 적절하게 배합된 콘크리트는 불침투성으로 철근의 부식을 방지한다.
철근은 부식되지 않아야만, 철근콘크리트의 힘의 논리가 설명됩니다.
만약 부식이 되었다고 한다면 인장력을 받는 보강철근의 부재력은 0가 되는 것입니다.
3. 열팽창율이 거의 비슷하여 상온에서 철근과 콘크리트 사이에 응력이 발생하지 않는다.
철근과 콘크리트 사이에 응력이 발생한다고 하면, 결국 역학적으로 설명할 수가 없게 됩니다.
이상 철근콘크리트에 대한 내용을 개략 흝어보았습니다.
좀더 읽어보고 수정도 해보아야 하겠네요