 Course name: 철근콘크리트공학1
 Lecturer: 임홍재
 Lecture time: 화요일, 목요일
철근 '
철권
 Lecture room: 401건설관
 Office: 건설관, Rm #: 603
 Email: yimhj@pusan.ac.kr
 Tel: 051-510-7646
 Textbook: 철근콘크리트구조, 동화기술, 이정윤 저
 참고자료: Design of reinforced concrete, Mccormac et al.
Design of Concrete structures, Nilson et al.
Grade distribution: 강의평가
출석
쎼
Attendance Homework
10
10
기말
중간
.
Mid-term
exam
Final exam
Total
40
40
100
卜峨制
– The course grading will be an relative grading
– After the grading is posted on the official website, no adjustment will
be made unless there is an obvious mistake made by the lecturer. No
grade soliciting will be permitted.
– Student who have a reasonable reason to be absent from the class
should notice it to a lecturer before each class.
2
 Chapter 1.
 Introduction
 Compatibility of concrete and steel
적합성
,
1.1 개요: introduction
4
사용 용어 정리 (Terminology)
Cracking? 균열
Plain concrete?
.
4 순수 콘크리트
,
모래
자갈
Center쏎
.
2장
乃學
☆
d
•
Cement paste, mortar, concrete
•
Plain concrete, reinforced concrete, prestressed concrete, high
RC
PSC
performance concrete, self-consolidating concrete
•
Stress, strength, strain, displacement, deformation
• 콘크리트 용어집 (KCI: 한국콘크리트학회)
• Concrete terminology (ACI)
사용 용어 정리 (Terminology)
 탄성(elastic)
(
.
원상태로 복구가능
 선형(linear), 비선형(nonlinear)
 소성(plastic)
외력이 어느 한도에 달하면 외력의 증
가없이 변형이 증대하는 성질
 점성(viscosity)
외력이 작용하였을 때 변형이
하중속도에 따라 변하는 것
 비탄성(소성, 점성)
 소성변형(plastic deformation)
응력이 제거된 후에도 소실되지 않는
변형
6
철근콘크리트 공학: Reinforced concrete engineering
목차를 주목하라
철콘 1

개요

콘크리트 재료 특성
.
V5
철콘 2
.
•
전단 해석 및 설계
•
비틀림 해석 및 설계
•
부착 및 정착
•
처짐 및 균열
•
기둥설계

설계개념 및 하중

축방향 하중 수평부재

휨 강도 및 설계
•
슬래브 설계

휨 및 압축 거동 설계
•
기초설계
7
철근콘크리트: reinforced concrete
(
 철근콘크리트란?
W
S
G
철근과 콘크리트라는 이질적인 재료로 이루어진 복합구조 재료
(composite material)
 콘크리트 (Concrete)
인장에 약함
.
TV
.
시멘트(cement), 물, 골재의 혼합물로, 경화되어 강도를 갖는 물질

• 골재(Aggregate): 굵은(Coarse)골재(자갈)+잔(Fine)골재(모래)
S
G
철근 (Reinforcement)
콘크리트 대신 외부 인장력에 저항(resistance for external force)
 철근콘크리트 구조
경제성, 내구성, 내화성, 조형성 등이 뛰어남
( 화제 저항
건축구조물과 토목구조물의 주요 구조 재료로 사용됨.
8
개요
 콘크리트의 역사(history of concrete)
기원전 7세기 이전: 페니키안(Phoenician)과 이집트 등지에서 석회,
점토, 물을 혼합한 벽돌 사용
로마시대: 돌, 석회, 화산재를 혼합하여 공공구조물 건설
1756년: John Smeaton에 의하여 근대적 콘크리트 제조 기술 개발
1824년: Joseph Aspdin에 의하여 포틀랜드 시멘트 개발
1850년: Jean-Louis Lambot에 의하여 철근 보강 콘크리트 처음 사용
1861년: 프랑스의 정원사 F. Joseph Monier가 화분받침대에 양방향
으로 철망을 배근한 철근콘크리트를 사용하였음 - 특허취득
이후: William Boutland Wilkinson, Gustav Adolph Wayes, J.
Bauschinger 등에 의하여 철근콘크리트 기술 발전
9
개요
 국내 역사
1910년: 최초로 철근콘크리트 구조로 건설 - 부산세관 본청사
1912년: 한국은행 본점
1925년: 서울역
근대화 시작 이후: 다수의 철근콘크리트 건물이 건설되었으며,
최근에는 수많은 초고층 철근콘크리트 건물이 건설되고 있음.
10
개요: pros and cons of concrete
•
•
Use
– Most popular construction material with steel in the world
– 13 billion tons (130억 톤: 섬진강댐 3,000개) is being
consumed in the world every year
– No material except water in such tremendous quantities
Pros and cons
Pros
장점
• Independent on structural shape
(easy to cast)
조형성
• Relatively high strength (10~150 MPa)
• Easy to make a certain strength of
concrete (mix design)
• Fire resistance and durability 내뺑
• Compatible with steel
(same thermal exp. coef. & highly
alkaline)
• Cheap ($100 per ton, Steel: $700 per
ton)
Cons 단점
• High self weight (2.3 ton/m3)
• Low tensile strength (~1/10 of
compressive strength)
• Time dependent properties
(cement hydration, creep and
shrinkage)
• High uncertainty (composed of
many components)
11
개요: pros and cons of reinforced concrete
정제서
내게
mm
째
片跆叫
낮은인지영도
6
근자중
쪢
班灣
柳器眄
Cheap and economical material
Durability
Fire resistance
Workable material
Low-maintenance material
.
꼐珉
Low tension strength
Crack occurrence
Creep and shrinkage
Heavy self-weight
12
철근콘크리트 구조 사용 현황
13
1.2 철근과 콘크리트가 함께 사용되는 이유
14
철근과 콘크리트가 함께 사용되는 이유
-
 온도 변화 거동 유사
온도 변화시 비슷하게 거동: 내부 응력발생 최소화, 재료 분리 방지
보통콘크리트의 열팽창계수 : (1.2  1.5) 105 / C
경량골재 콘크리트의 열팽창계수 : (0.5  1.4) 105 / C
5
철근의 열팽창계수 : 1.0 10 / C
얼럥하ㅇk뽸
 부착성
철근의 외형 가공을 통해 콘크리트와 일체화
 내구성
✓
약알칼리성의 콘크리트가 철근의 부식을 방지
콘크리트가 피복역할
• 철근을 수분으로부터 보호하여 부식가능성 낮춤
• 화재 시 철근의 열화 방지
幽
鄕
卜祇頓
暳
콘크리트가리와D
15
Compatibility of concrete and steel
 응력-변형률 곡선
빼
콘크리트(압축)
철(압축, 인장)
 기계적 특성의 보완관계
콘크리트: 압축에는 강하나 인장에는 약하다
철근: 일반적으로 철은 압축, 인장에 모두 강하지만, 제작 형상이
세장비(slenderness ratio)가 큰 경우가 많아, 압축에 좀 더 약한 편임
철근콘크리트: 인장과 압축에 모두 강한 재료
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철근과 콘크리트가 함께 사용되는 이유
 기계적 특성의 보완
콘크리트 보
(Beam)
휨시험 방법
휨 시험 시 보 하단부의
응력-변형률 곡선
인장
압축
인장
인장
압축
인장
17
Compatibility of concrete and steel
18
철근콘크리트 보의 휨파괴 시험
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철근콘크리트 구조
 가장 중요한 사항
 철근의 배근 (양과 위치)
 재료적 특성 고려
 철근의 정착
 일체 거동
 철근의 뽑힘
20
Design Codes
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Design Codes
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