철근 직경별 인장강도?

[놀이터]

철근한개가 받을 수 있는 인장하중은 얼마나??

일반적으로 D10 철근은 SD400을 사용합니다.

SD400 강도를 가진 D10 철근의 강도를 단위 면적당 값과 철근 1가닥이 견디는 총 하중으로 환산

1. 단위 면적당 항복강도 환산

• SD400의 항복강도는 400 N/mm^2 입니다.

• 이를 kgf/mm^2로 환산하면 약 40.8 kgf/mm^2 (대략 40 kgf/mm^2)가 됩니다. 즉, 면적 1 mm^2당 약 40.8 kg의 힘을 버틸 수 있는 강도입니다.

1. D10 철근 1가닥이 버틸 수 있는 총 하중 (항복 하중)

• D10 철근의 공칭단면적은 71.33 mm^2 입니다.

• 철근 1가닥이 전체 단면으로 버틸 수 있는 총 항복 하중은 다음과 같이 계산됩니다.

  • 40.8 kgf/mm^2 x 71.33 mm^2 = 약 2,910 kgf (약 2.9 톤)

• 즉, SD400 규격의 D10 철근 1가닥은 약 2.9톤의 인장력을 받을 때 항복(소성 변형이 시작되는 시점)하게 됩니다.

  SD400 강도를 가진 D13 철근의 항복 하중 계산 결과입니다.

  1. 단위 면적당 항복강도 환산

  • SD400의 항복강도는 400 N/mm^2 입니다.

  • 이를 kgf/mm^2로 환산하면 약 40.8 kgf/mm^2 가 됩니다.

  1. D13 철근 1가닥이 버틸 수 있는 총 하중 (항복 하중)

  • D13 철근의 공칭단면적은 126.7 mm^2 입니다.

  • 철근 1가닥이 전체 단면으로 버틸 수 있는 총 항복 하중은 다음과 같습니다.

    • 40.8 kgf/mm^2 x 126.7 mm^2 = 약 5,169 kgf (약 5.2 톤)

  • 즉, SD400 규격의 D13 철근 1가닥은 약 5.2톤의 인장력을 받을 때 항복하게 됩니다.

    철근이 압축을 받는 경우에도 인장을 받을 때와 마찬가지로 강도를 발휘합니다.

    일반적으로 철근(예: SD400)은 인장과 압축에서의 성질이 대칭적이므로, 항복강도는 압축에서도 인장과 동일하게 400 N/mm^2 (약 40.8 kgf/mm^2)로 적용합니다.

    따라서 앞서 계산한 것과 같이 철근 1가닥이 버틸 수 있는 압축 항복 하중도 동일합니다.

    • SD400 D10 (단면적 71.33 mm^2) 압축 시:

      • 40.8 kgf/mm^2 x 71.33 mm^2 = 약 2,910 kgf (약 2.9 톤)

    • SD400 D13 (단면적 126.7 mm^2) 압축 시:

      • 40.8 kgf/mm^2 x 126.7 mm^2 = 약 5,169 kgf (약 5.2 톤)

    실무에서 압축철근을 다룰 때 주의할 점

    1. 좌굴(Buckling) 방지: 철근은 가늘고 길기 때문에 압축력을 받으면 옆으로 꺾이는 좌굴 현상이 발생하기 쉽습니다.

    2. 콘크리트의 구속: 실제 구조물(보의 압축철근이나 기둥 등)에서는 철근이 콘크리트 속에 단단히 매립되어 있고 스터럽(Stirrup)이나 띠철근이 잡아주기 때문에, 휘어지지 않고 위 수치만큼의 압축력을 온전히 버틸 수 있게 됩니다.