일반적으로 강재의 판폭두께비의 제한은 단면의 국부좌굴이 전체좌굴보다 먼저 일어나지 않도록 플랜지나 웨브 판요소의 좌굴응력도가 부재의 설계하중 이상이 되도록 폭두께를 제한한다.
부재요소 | w/t |
---|---|
압축응력을 받는 웨브 | 500 이하 |
등변응력을 받는 재 | 300 이하 |
그외 압축응력을 받는 플랜지 | 60 이하 |
그외 압축응력을 받는 리브 | 60 이하 |
단면의 요소(Element)에 대한 유효폭의 계산은 요소가 받는 응력의 상태를 확인하고, 단면요소가 양단이 구속되어
있는지를 확인한다. 즉 웨브와 립이 있는 플랜지 등은 양단이 구속된 요소이고, 립이 없는 플랜지와 립 부분은 구속이 없는 부재이다.
위의 조건에 의해 계산된 세장비 ᄉ를 임계세장비 0.673과 비교하여 단면요소의 유효폭을 결정하게 된다.
K : 판재 좌굴 계수
: 세장비
압축응력과 웨브에 대한 가정하에 압축측 플랜지의 국부 좌굴에 대한 유효폭을 계산하여 I값을 구한다. 압축응력과 F의 가정을 확인하고, 단면계수 S값을 구해서 공칭모멘트 M을 구하고, 안전율 2r를 적용하여 허용 휨 모멘트 Ma를 결정한다.
: 판재 좌굴 계수
: 탄성 단면계수
: 공칭 휨 모멘트
: 허용 휨 모멘트
: 휨재의 안전율
단면의 대칭성과 비틀림에 의한 휨 좌굴을 계산하여, 가장 작은 F값을 Fn으로 하고, 유효단면적 Ae를 앞의 유효폭 부동 계산식에 의해 구하며 공칭 압축력 Pa를 계산한다.
Section | 220×65×18×10 | 220×65×18×10 | 300×65×18×10 | |
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T[mm] | 1.6 | 2.0 | 3.0 | |
순단면 특성 | 단면적 [㎠] |
6.657 | 8.629 | 14.610 |
단위중량 [kg/m] |
4.89 | 6.11 | 11.50 | |
455.1 | 562.1 | 1681.3 | ||
8.26 | 8.24 | 10.72 | ||
36.2 | 44.1 | 69.2 | ||
2.33 | 2.31 | 2.17 | ||
유효단면특성 | 40.12 | 49.60 | 108.94 | |
436.08 | 548.66 | 1634.07 | ||
11.05 | 11.05 | 15.00 | ||
0.694 | 0.891 | 1.957 | ||
비틀림특성 | 0.052 | 0.100 | 0.406 | |
2746.58 | 3370.44 | 9850.51 | ||
-4.239 | -4.203 | -3.560 | ||
9.901 | 9.858 | 11.985 | ||
0.817 | 0.818 | 0.912 |