H형강 무내화 합성보 부재 단면 설계검토서 v19

⚙️ 입력창1

✏️ 입력창2 — 수계산 검토

① CORE H형강 사양 KS D 3502▾

입력 방식

표준 규격

※ 비대칭 H형강 (상·하부 플랜지 개별 입력)

웨브 높이 Hwmm

▸ 상부 플랜지

상부 플랜지 폭 Btmm

상부 플랜지 두께 tftmm

▸ 하부 플랜지

하부 플랜지 폭 Bbmm

하부 플랜지 두께 tfbmm

▸ 웨브

웨브 두께 twmm

▸ 단면성능 (자동계산)

          — 제원 입력 후 자동 계산 —
        

강종

② 지지 조건 및 경간▾

보 형식

※ T형: 양측 분담폭 → be = min(L/4, Bt). 반T형: 편측 → be = min(L/12, Bt/2) 자동 제한

보 지지 조건

설계 경간 Lmm

분담 폭 Btmm

③ 슬래브 · 데크 플레이트▾

데크 타입

리브 방향 (보 기준)

※ 수직(⊥): 통밖 데크는 토핑만 합성. 평행(∥): 통밖 데크존도 골 콘크리트 합성 포함(AISC §I3.2b).

※ 350 골데크: 리브 간격 600mm, 골 콘크리트 하중 0.88 kN/m²

▸ 슬래브 두께 구성

보토핑 두께 (H형강 상단↔슬래브 상단)mm

데크 리브 높이mm

유효 슬래브 두께 = 토핑 + 리브 평균 높이(리브형의 경우 골 콘크리트 기여 반영)

        — 데크 타입 선택 후 자동 계산 —
      

▸ 역리브 데크 진동 보정 ISO 10137 / AISC DG11 참조

역리브 데크는 리브가 보와 직각 방향으로 배치되어 격자 강성을 형성 → 진동 성능 개선. 리브 간격이 좁을수록 시스템 강성 증가.

진동 보정 계수 적용

※ 보정 계수 Cf는 역리브 격자효과를 반영하기 위한 사용자 입력값입니다. 기준 고정값이 아니며, 보수적 설계 시 미적용을 선택하십시오.

▸ 진동 대표값 산정 옵션

진동용 활하중 참여율 ψv-

※ 진동용 질량/처짐 참여율입니다. 1.00은 활하중 100% 반영으로 매우 보수적이며, 제출용은 MIDAS Gen 모달해석값을 입력창2에 직접 입력하는 것을 우선합니다.

자동 대표 진동 모델

※ 이 선택값이 설계요약·입력창2 자동값의 대표 f_n으로 사용됩니다. MIDAS Gen 고유치해석 결과를 입력창2에 넣으면 그 값이 최우선 적용됩니다.

④ 하중 조건▾

▸ 사용 하중

고정 하중 DLkN/m²

⚠ DL 입력값에 골 콘크리트 하중 미포함 — 골데크 선택 시 프로그램이 자동 추가. 이중 계상 주의.

활 하중 LLkN/m²

▸ 시공 하중 (Construction)

콘크리트 단위중량kN/m³

시공 활하중 CLlkN/m²

지주 설치 여부

⑤ 콘크리트 · 철근 사양▾

▸ 보춤 자동계산

※ TUH 구조: 보(fp+피복+H형강+보토핑)와 데크(리브+데크토핑)는 별개 시스템. 거푸집 날개에 데크 안착. SH = 보 구성 치수만으로 결정.

전체 보춤 SH (자동) mm

※ SH = 보토핑 + H형강 전고 + 피복(cov) + 하부강판(fp) — 데크 리브높이는 SH에 미포함

유효 보폭 bemm

골 콘크리트 합성 (역리브)

※ 통(거푸집) 안은 솔리드라 기본 포함. 딥데크 등 골 압축영역 손실을 보수적으로 볼 때 '골 제외' 선택.

▸ 콘크리트

콘크리트 강도 fck

▸ 상부 토핑 철근

철근 강종

상부근 직경

상부근 개수 trnEA

▸ 하부 보강 철근

철근 강종

하부근 직경

하부근 개수 brnEA

⑥ 거푸집 (Form Plate)▾

※ 시공 단계 검토 반영. 영구 강도 계산엔 참고치로만 표기.

거푸집 강판 재질

거푸집강판 구조삽입 (KICT식)

※ 이 토글은 강도(φMn) 단면 산입 여부. 처짐은 상온 사용성이라 항상 거푸집+슬래브 포함(KICT Ie 정합). 화재는 별도(내열 탭).

▸ 하부강판

두께 t_fpmm

보폭 = be + 2×t_sp (자동 계산)

▸ 측면판 (Side Plate)

측면판 두께 t_spmm

측면판 높이 h_sp (자동) mm

※ h_sp = SH − 데크리브높이(ribH) − 데크토핑 + 하부강판(fp)

⑦ C형강 스페이서 (하부피복)▾

※ C형강 하부플랜지 하부에 개방된 채널형. 웨브 바깥면이 거푸집 하부판에 용접 접합.

C형강 재질

▸ C형강 제원 (직접 입력)

높이 H_cmm

플랜지 폭 B_cmm

립 길이 l_cmm

두께 t_cmm

▸ C형강 단면성능 (자동계산)

        — 제원 입력 후 자동 계산 —
      

피복 두께 covmm

※ cov는 H형강 하부플랜지 하면 ~ 거푸집 하부판 상면 거리 (= H_c 권장)

⑦ 간격유지재 (합성 거동 검토)▾

※ H형강 웨브 자체가 대형 스터드볼트 역할 → 실험적으로 100% 완전합성 확인. 아래 설정은 합성도 산정 근거로 활용.

부재 종류

▸ 간격유지재 제원

부재 두께 t_spcmm

배치 간격 s_spcmm

합성도 적용 방식

※ KDS 14 31 80은 스터드 또는 ㄷ형강 전단연결재를 기본으로 하므로, 간격유지재 방식은 시험성적서·책임구조기술자 검토에 근거할 때 완전합성으로 적용합니다.

▸ 자동 계산 — 유효 단면적

        — 제원 선택 후 자동 계산 —
      

※ 길이 = 0.5×보폭(be) + 0.5×H형강 웨브두께 + 거푸집 측면판 두께

⑧ 캠버 · 프리스트레스▾

제작 캠버 δ_cammm

너트 회전 긴장deg

▸ 장기처짐 계수

λ (장기처짐 계수) 2.0

수계산 값 직접 입력 → OK/NG 판정 및 요약 카드 반영.
★ 입력 항목: 수계산(★) 우선 적용. ✕ 버튼으로 지우면 자동계산값으로 복귀.

① 휨모멘트 · 전단

수계산 하중효과 → φMn, φVn 비교. ✕로 지우면 자동계산 복귀.

정모멘트 Mu+kN·m

부모멘트 Mu−kN·m

전단력 VukN

② 시공 단계 강도 (무지주 시공 시)

수계산 시공 Mu → φMp(H형강 단독) 비교. 서포트 시 N/A.

시공 모멘트 Mu_c+kN·m

③ 처짐

수계산 처짐 → 허용처짐 비교. ✕로 지우면 자동계산 복귀.

활하중 처짐 δ_lmm

장기 잔류처짐 δ_finmm

경간 L (처짐 기준)mm

④ 진동

f_n = 0.18×√(9806/δ_st) [g=9806 mm/s²]
⚠ 역리브 Cf 이중보정 없음

계산 방식

총 정적처짐 δ_stmm

허용 기준

⚙️

파라미터를 설정하고 계산을 시작하십시오

KDS 14 31 80(합성구조 부재)을 주 기준으로 한 부재 단면 설계검토서입니다. 하중은 KDS 41 12 00, 강재 검토는 KDS 14 31 10, 내화는 KDS 14 31 50, 진동은 ISO 10137/AISC DG11을 참조합니다.