응력분포 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
응력분포(應力分布,stress distribution)는 물리학에서 어떠한 물체 안에서 응력이 분포하는 상태를 지칭한다.

==등가 직사각형 응력블록==
등가 직사각형 응력분포(等價四角形應力分布) 또는 등가 직사각형 응력블록(block)은  [[철근 콘크리트]] 부재의 최대 강도를 계획할 때, 휨을 받는 단면의 콘크리트 압축 응력이 동일하고 고르게 분포한다고 가정하는 방식이다.

==등가직사각형 응력블록의 깊이==
[[철근 콘크리트]](RC)의 예시
{| class="wikitable"
|-
| [[파일:등가직사각형_응력분포.png|500px]]
|-
| ε<sub>cc</sub> 압축부 콘크리트 변형률, ε<sub>s</sub>  인장부 철근 변형률,  ε<sub>ct</sub>   인장부 콘크리트 변형률
|}

등가직사각형 응력블록의 깊이(a)는 다음과 같다.
:<math>a = \beta_{1} \times c</math>
또는 C 와 T 등가로부터 다음과 같다.
:<math>C : \alpha f_{ck} \beta_{1} c b = T :  A_{s} f_{y}</math>
:<math> \alpha f_{ck} \beta_{1} c b = A_{s} f_{y}</math>
:한편 <math>a = \beta_{1} \times c</math>
:<math> \alpha f_{ck} a b = A_{s} f_{y}</math>
:<math> a = {{A_{s} f_{y}}\over{\alpha f_{ck}  b}}</math>

:c : 중립축(NA) 깊이 ,C : 압축부 콘크리트에 작용하는 압축력, T : 인장부 철근에 작용하는 인장력,  f<sub>ck</sub> 콘크리트 설계기준 압축강도
한편 f<sub>y</sub>는 철근의 [[항복강도]] 그리고 철근량 A<sub>s</sub>와 보 폭 b이다.

또한 단면의 가장자리와 최대 압축변형률이 일어나는 연단부터 a=β<sub>1</sub> c 거리에 있고
중립축과 평행한 직선에 의해 이루어지는 등가압축영역에 0.85 f<sub>ck</sub>인 콘크리트
응력이 등분포하는 것으로 가정하여 α 값으로 한다.<ref>(콘크리트 구조기준)제6 장 휨 및 압축 6.2 설계 일반 6.2.1 설계 가정  (7) ①</ref>

==중립축==
철근콘크리트 보에서 압축력을 받는 휨 부재의 표면에서 중립축까지 유효 춤과 단면의 유효 높이에 대한 비에서 중립축(中立軸)은 중립면과 부재의 횡단면이 만나는 선이다.
{| class="wikitable"
|-
| [[파일:Strength_reduction_factor001.svg|500px]]
|-
| 예시 : [[강도감소계수]]와 중립축
|}
중립축은 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)로부터 얻을수있다.
:<math>a = \beta_{1} \times c</math>
:<math>{{a}\over{\beta_{1} }} = c</math>
또한 압축연단에서 인장부까지 깊이(d)와 압축연단에서 중립축까지 거리(c)의 비를 동등하게 놓으면 중립축 깊이(c)를 얻을수있다.
:<math>c : d = 0.0033 : \left(0.003 + {{f_{y}}\over{E{s}}} \right)</math>
:<math>c \left(0.0033 + {{f_{y}}\over{E{s}}} \right) =  0.003 d </math>
:<math>c  =  {{0.0033}\over{ \left(0.003 + {{f_{y}}\over{E{s}}} \right)  }} d </math>
또는 콘크리트 구조기준에서 정의된 철근탄성계수(E<sub>s</sub>) 200,000MPa를 정의함으로써 얻을수도 있다.
:<math>c  =  {{660}\over{ \left({660+f_{y}} \right)  }} d </math>

==철근탄성계수==
:<math>c  =  {{0.0033}\over{ \left(0.0033 + {{f_{y}}\over{E{s}}} \right)  }} d </math>
:<math>c  =  {{0.0033}\over{ \left(0.0033 + {{f_{y}}\over{200,000}} \right)  }} d </math>
:<math>c  =  {{0.0033\cdot 200,000}\over{ \left(0.0033\cdot 200,000 + {{f_{y}200,000}\over{200,000}} \right)  }} d </math>
:<math>c  =  {{660}\over{ \ {660+f_{y}}   }} d </math>

== 같이 보기 ==
* [[철근-콘크리트 공학]]
* [[휨 모멘트]]
* [[단면 2차 모멘트]]

== 각주 ==
{{각주}}
*(콘크리트구조기준 - 국가법령정보센터 www.law.go.kr) 콘크리트구조기준 2012 국토해양부
*(우리말샘)  응력분포, 등가 사각형 응력 분포, 등사각 응력분포, 유효춤,유효깊이 등

[[분류:철근 콘크리트 공학]]