인도 기준에 따른 콘크리트 블록 규정 검토
지압 상태의 콘크리트
지압 상태의 콘크리트 검토를 위한 두 가지 옵션이 제공됩니다:
- IS 800, Cl. 7.4에 따름
- IS 456, Cl. 34.4에 따름
IS 800, Cl. 7.4에 따른 지압 상태의 콘크리트 검토
최대 지압 응력은 \(0.6 f_{ck}\)에 해당하는 지압 강도를 초과해서는 안 되며, 여기서 \(f_{ck}\)는 콘크리트의 특성 입방체 강도입니다. 그라우트의 강도는 콘크리트 기초보다 높은 것으로 가정합니다. Cl. 7.4.3.1은 기둥 베이스의 최소 두께에 대한 공식을 제공합니다:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
여기서:
- \(w\) – 계수 하중 축방향 압축력 하에서 슬래브 베이스 하부의 등분포 지압력
- \(c\) – 기둥 위로 기둥 베이스의 돌출 길이
- \(f_y\) – 기둥 베이스의 항복 강도
- \(t_f\) – 기둥 플랜지 두께
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – 항복에 의해 지배되는 저항에 대한 부분 안전계수 – IS 800, Table 5; 코드 설정에서 편집 가능
\(w = 0.6 f_{ck}\)로 가정하여 돌출 길이를 산정하기 위해 공식을 다음과 같이 변환할 수 있습니다:
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
면적 \(A_{c,eff}\)는 베이스 플레이트와 교차하는 기둥(스티프너 포함)의 단면적을 돌출 길이 \(c\)만큼 오프셋하여 산정합니다. 또 다른 면적 \(A_{FEM,eff}\)는 유한요소해석을 통해 베이스 플레이트와 콘크리트 기초(그라우트) 사이의 접촉 면적을 산정합니다. 압축력에 저항하는 면적 \(A_{eff}\)는 이 두 면적 \(A_{c,eff}\)와 \(A_{FEM,eff}\)의 교집합입니다. 극한 한계 상태에서 이 면적 \(A_{eff}\)에 대해 지압 강도 \(0.6 f_{ck}\)가 적용됩니다.
지압 상태의 콘크리트 검토는 응력의 형태로 수행됩니다:
\[ \sigma_c \le w \]
여기서:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – 베이스 플레이트 하부의 평균 지압 응력
- \(N_c\) – 압축력
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – 콘크리트의 지압 저항력
IS 456, Cl. 34.4에 따른 지압 상태의 콘크리트 검토
최대 지압 응력은 \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \)에 해당하는 지압 강도를 초과해서는 안 되며, 여기서:
- \(f_{ck}\) – 콘크리트의 특성 입방체 강도; 그라우트의 강도는 콘크리트 기초보다 높은 것으로 가정
- \(A_1\) – 기초 내에 완전히 포함되며, 상부 밑면이 실제 재하 면적이고 측면 경사가 수직 1에 수평 2인 가장 큰 피라미드 또는 원뿔의 하부 밑면 면적으로 산정되는 지지 면적
- \(A_2\) – 유한요소해석으로 산정된 지압 면적 (\(A_{FEM,eff}\)와 동일)
지압 상태의 콘크리트 검토는 응력의 형태로 수행됩니다:
\[ \sigma_c \le w \]
여기서:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – 베이스 플레이트 하부의 평균 지압 응력
- \(N_c\) – 압축력
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – 콘크리트의 지압 저항력
전단력 전달
베이스 플레이트에서의 전단 작용은 다음을 통해 기둥에서 콘크리트 기초로 전달되는 것으로 가정합니다:
- 베이스 플레이트와 콘크리트/그라우트 사이의 마찰
- 전단 키
- 앵커 볼트