TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
여기서, (4.4-51)
여기서, : 구멍의 영향을 고려한 탄성임계 단면형상변형좌굴모멘트
(4.4-52)
: 단면형상변형 한계세장비
(4.4-53)
(4.4-54)
: 식 (4.4-47)에 주어진 항복모멘트
: 식 (4.4-38)에 주어진 부재 순단면 항복모멘트
4.4.4.3 단면형상변형 비탄성 여유강도를 고려하는 부재
(1) 비탄성 여유강도는 인 경우 다음과 같이 고려될 수 있다.
① 휨축에 대하여 대칭 단면 또는 압축에 의한 최초 항복이 발생하는 단면
(4.4-55)
② 인장에 의한 최초 항복이 발생하는 단면 :
(4.4-56)
여기서, (4.4-57)
(4.4-58)
: 4.13에 의한 탄성임계 단면형상변형좌굴모멘트
: 식 (4.4-32)에 의한 부재 소성휨모멘트
: 4.4.2.1에 의한 부재 항복모멘트
: 4.4.3.2(3)에 따른 압축항복 시작점의 모멘트 (인장항복 이후)
: 식 (4.4-43)에 주어진 최대인장변형률에서의 항복모멘트
4.4.5 스티프너
4.4.5.1 지압스티프너
(1) 집중하중 또는 반력 지점의 보 웨브에 부착된 지압스티프너는 압축부재로 설계하여야 한다. 집중하중 또는 반력은 스티프너에 직접 가력하며, 각 스티프너는 지압하중이 직접 스티프너에 작용될 수 있도록 플랜지의 평평한 부분에 정확하게 밀착한다. 스티프너와 웨브 사이 전단력의 전달은 4.8에 따른다. 집중하중 또는 반력의 경우, 공칭강도, 은 아래의 ①과 ②에 의해 산정된 값 중 작은 값으로 한다. 강도저항계수는 아래의 값을 사용한다.
① (4.4-59)
② 4.3.3.1의 를 로 대체하여 산정된 공칭축강도
여기서, : 지압스티프너에 대한 또는 보 웨브에 대한 의 하한치
, 내부 지점 또는 집중하중 점의 지압스티프너의 경우(4.4-60)
, 단부 지점의 지압스티프너의 경우 (4.4-61)
여기서, : 보 웨브의 모재 판두께
: 지압스티프너의 총단면적
, 내부 지점 또는 집중하중 점의 지압스티프너의 경우 (4.4-61)
, 단부 지점의 지압스티프너의 경우 (4.4-63)
여기서, (4.4-64)
(4.4-65)
여기서, : 지압스티프너의 길이
지압스티프너의 구속판 및 비구속판 요소에 대한 비는 각각 와 를 초과할 수 없다. 는 스티프너의 항복강도, 는 스티프너의 두께이다.
4.4.5.2 C형 단면 휨부재의 지압스티프너
(1) 4.4.5.1의 요구조건을 만족하지 못하는 지압스티프너를 사용하는 양쪽 플랜지에 하중을 받는 C형단면 휨부재의 경우, 공칭강도 은 식(4.4-66)에 따라 산정한다.
(4.4-66)
(2) 강도저항계수는 아래의 값을 사용한다.
여기서, : 단부 또는 내부 위치의 단일 웨브 부재를 위한 식 (4.5-24)에 따라 산정된 C형단면 휨부재의 공칭 웨브크리플링 강도
: 항복응력 수준에 대해 산정된 균등 압축응력을 받는 지압스티프너의 유효순단면적
: 강재 스티프너의 항복강도
(3) 식 (4.5-24)은 다음의 제한조건 아래에서 적용가능하다.
① 스티프너의 전체에 대한 지압이 요구된다. 만약 스티프너 플랜지 중 하나가 지지되지 않을 정도로 지압폭이 좁으면, 을 50% 감소시킨다.
② 스티프너는 최소 웨브 깊이가 89 mm이고 최소 강재 두께가 0.8 mm인 C형단면 스터드 또는 트랙 부재이다.
③ 스티프너는 3개 이상의 고정 장치(나사 또는 볼트)로 휨부재 웨브에 부착한다.
④ 휨부재의 플랜지에서 첫 번째 파스너까지의 거리는 이상 확보한다. 여기서 는 힘 부재의 전체 춤이다.
⑤ 스티프너의 길이는 휨 부재의 춤에서 10 mm를 뺀 값 이상이어야 한다.
⑥ 지압폭은 38 mm 이상이어야 한다.
4.4.5.3 규정에 따르지 않는 스티프너
(1) 압형 또는 압입 가공된 스티프너와 같이 4.4.5.1 및 4.4.5.2의 요구사항을 만족시키지 못하는 스티프너를 가진 부재의 설계강도는 4.9.2에 규정된 실험 또는 1.1.2에 따른 합리적인 공학적 해석에 의해 결정한다.
4.5 전단 및 웨브크리플링
(1) 이 절은 웨브에 면내전단력이 작용하거나 웨브에 집중하중 또는 반력에 의한 웨브크리플링이 일어나는 1축, 2축 또는 점대칭 단면 부재의 웨브에 적용한다. 웨브는 구멍이 있거나 횡방향 스티프너를 가질 수 있다.
4.5.1 일반요구사항
(1) 설계전단강도는 구멍이 없는 웨브인 경우에는 4.5.2절, 구멍이 있는 웨브의 경우에는 4.5.3절에 따라 산정한다. 횡방향 웨브 스티프너는 4.5.4절에 따라 설계한다. 집중하중을 받는 웨브는 4.5.5절 또는 4.5.6절에 따라 웨브크리플링을 검토한다.
4.5.2 구멍이 없는 웨브의 전단강도
(1) 웨브에 구멍이 없는 휨재의 공칭전단강도 은, 적용 가능한 경우, 이 절에 따라 산정한다. 1.5.4의 기하학적 적용 한계와 재료적 적용 한계를 충족하는 휨재의 경우, 은 다음과 같아야 한다.
그 밖의 모든 휨재의 경우, 는 1.2.2(2)의 규정을 적용한다.
4.5.2.1 횡방향 웨브 스티프너가 없는 휨재
(1) 횡방향 웨브 스티프너가 없는 휨재의 공칭전단강도 은 다음과 같이 산정한다.
① 일 경우,
② 일 경우,
③ 인 경우,
여기서, (4.5-6)
단면의 항복전단력() (4.5-7)
웨브의 단면적() (4.5-8)
여기서, : 웨브 면을 따라 측정한 웨브의 평판 부분 춤
: 3.4.1에 따라 결정한 설계항복강도
: 탄성전단좌굴강도, 웨브의 평판 부분에 대하여 4.5.2.3절에 따라 산정하거나, 표 1.5-1의 적용 한계를 충족하는 웨브의 총단면에 대하여 4.13절에 따라 산정한다.
: 4.5.2.3절에 따라 결정한 전단좌굴계수
4.5.2.2 횡방향 웨브 스티프너가 있는 휨재
(1) 횡방향 웨브 스티프너가 4.5.4의 규정을 충족하고 그 간격이 웨브 춤의 2배를 초과하지 않는 웨브의 경우, 4.5.2.1 대신에 이 절에 따라 공칭전단강도 을 산정할 수 있다.
①일 경우
②일 경우
여기서, : 탄성전단좌굴강도, 웨브의 평판 부분에 대하여 4.5.2.3절에 따라 산정하거나, 표 1.5-1의 적용 한계를 충족하는 웨브의 원단면에 대하여 4.13절에 따라 산정한다.
다른 변수는 4.5.2.1절에서 정의하고 있다.
4.5.2.3 웨브의 탄성전단좌굴강도
(1) 웨브의 전단좌굴강도 은 이 절에 따라 산정한다.
여기서, : 식 (4.5-6)에 주어진 웨브의 단면적
: 탄성전단좌굴응력
: 다음의 ① 또는 ②에 따라 산정한 전단좌굴계수:
① 횡방향 스티프너가 없는 웨브,
② 4.5.4절의 요구사항을 충족하는 횡방향 스티프너를 가진 웨브
여기서, : 횡방향 스티프너가 없는 웨브의 전단판의 길이
: 횡방향 스티프너를 가진 웨브의 횡방향 스티프너 간의 순간격
다른 변수는 4.5.2.1절에서 정한 것에 따른다.
4.5.3 구멍이 있는 C형 단면 웨브의 전단강도
(1) 이 절의 규정을 적용하기 위한 제한사항은 다음과 같다:
③ 구멍의 중심은 웨브의 중간 깊이에 위치
④ 구멍 사이의 순간격
⑤ 원형 구멍이 아닌 경우, 모서리 반지름
⑥ 원형 구멍이 아닌 경우, 이고
⑦ 원형 구멍인 경우, 지름
⑧
여기서, : 웨브구멍의 춤
: 웨브 평면을 따라 측정한 웨브의 평판 부분 춤
: 웨브구멍의 길이
(2) 구멍이 있는 C형 단면 웨브의 경우, 4.5.2.3절에 따라 산정한 에 이 절에 정의된 감소계수 를 곱하여 4.5.2절에 따라 전단강도를 산정한다.
여기서, (원형 구멍인 경우) (4.5-16)
(원형 구멍이 아닌 경우) (4.5-17)
4.5.4 횡방향 웨브 스티프너
4.5.4.1 규정에 따른 횡방향 웨브 스티프너
(1) 전단에 대한 횡방향 웨브 스티프너가 필요한 경우, 그 간격은 4.5.2.2절에 따라 산정하는 공칭전단강도 에 맞추어야 하며, 는 와 3.0을 초과하지 않아야 한다.
한 쌍의 횡방향 웨브 스티프너 또는 단일 횡방향 웨브 스티프너의 웨브 면내의 한 축에 대한 실제 단면2차모멘트 의 최솟값은 다음과 같이 식(4.5-18)에 따라 산정한다.
여기서, , : 4.5.2.1절에 따라 산정한 값
: 횡방향 웨브 스티프너 간의 간격
횡방향 웨브 스티프너의 총단면적은 다음의 식으로 얻어진 값 이상이어야 한다.
여기서, (일 때) (4.5-20)
(일 때) (4.5-21)
(일 때) (4.5-22)
(일 때) (4.5-23)
= 스티프너 강재에 대한 웨브 강재의 항복강도의 비
= 1.0 (한쌍으로 설치된 스티프너인 경우)
= 1.8 (단일 L형 단면 스티프너인 경우)
= 2.4 (단일 판 스티프너인 경우)
4.5.4.2 규정에 따르지 않는 횡방향 웨브 스티프너
(1) 압형가공 스티프너 또는 압입가공 스티프너와 같이 4.5.4.1절을 적용하기에 적합하지 않은 횡방향 웨브 스티프너를 가진 부재의 설계강도는 4.9.2절에 따른 실험 또는 1.2.2에 따른 합리적인 공학적 해석에 의해 결정한다.
4.5.5 구멍이 없는 웨브의 웨브크리플링강도
(1) 공칭웨브크리플링강도 은, 식 (4.5-24) 또는 식 (4.5-25) 중에서 적용 가능한 식에 따라 산정한다. 설계강도는 표 4.5.5-1에서 4.5.5-5까지의 강도저항계수를 사용하여 산정한다.
여기서, : 공칭웨브크리플링강도
: 표 4.5.5-1, 4.5.5-2, 4.5.5-3, 4.5.5-4, 또는 4.5.5-5의 계수
: 웨브두께
: 3.4.1에 따라 산정한 설계항복강도
: 웨브면과 지압면 사이 각도()
: 표 4.5.5-1, 4.5.5-2, 4.5.5-3, 4.5.5-4, 또는 4.5.5-5의 안쪽 구부림 반지름 계수
: 표 4.5.5-1, 4.5.5-2, 4.5.5-3, 4.5.5-4, 또는 4.5.5-5의 지압길이계수
: 지압길이(최소 20 mm)
: 표 4.5.5-1, 4.5.5-2, 4.5.5-3, 4.5.5-4, 또는 4.5.5-5의 웨브의 세장계수
① 표 4.5.5-1은 , , , 그리고 인 두 개의 C형 단면의 등을 맞대어 조립한 I형 단면 보에 적용한다.
표 4.5.5-1 맞댄 웨브로 조립된 단면에 대한 강도저항계수 및 기타 계수

지점과 플랜지의 조건

하중

제한

지점에 접합한 부재

구속 또는

부분구속 플랜지

한쪽 플랜지에 하중 또는 반력

단부

10

0.14

0.28

0.001

0.75

내부

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85

지점에 접합하지 않은 부재

구속 또는

부분 구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

10

0.14

0.28

0.001

0.75

내부

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

15.5

0.09

0.08

0.04

0.75

내부

36

0.14

0.08

0.04

0.75

비구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

10

0.14

0.28

0.001

0.75

내부

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85
② 표 4.5.5-2는 , , , 그리고 인 단일 웨브의 C형 단면 부재에 적용한다. 표 4.5.5-2에서, 부재의 내부 양쪽 플랜지 하중 또는 반력에 대해서, 플랜지를 지점에 고정한 경우에는 지압면 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리는 2.5 이상이어야 한다. 플랜지를 고정하지 않은 경우에는 지압면 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리는 1.5 이상 이어야 한다.
표 4.5.5-2 단일 웨브 C형 단면의 강도저항계수 및 기타 계수
주 1) d : 웨브 평면의 단면 전체 깊이

지점과 플랜지의 조건

하중

제한

지점에 접합한 부재

구속 또는

부분 구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.14

0.35

0.02

0.85

내부

13

0.23

0.14

0.01

0.90

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

7.5

0.08

0.12

0.048

0.85

내부

20

0.10

0.08

0.031

0.85

지점에 접합하지 않은 부재

구속 또는

부분 구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.14

0.35

0.02

0.80

내부

13

0.23

0.14

0.01

0.90

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

13

0.32

0.05

0.04

0.90

내부

24

0.52

0.15

0.001

0.80

비구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.40

0.60

0.03

0.85

내부

13

0.32

0.10

0.01

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

2

0.11

0.37

0.01

0.75

내부

13

0.47

0.25

0.04

0.80
③ 표 4.5.5-3은 , , , 그리고 인 단일 웨브의 Z형 단면 부재에 적용한다. 표 4.5.5-3에서, 부재의 내부 양쪽 플랜지 하중 또는 반력에 대해서, 플랜지를 지점에 고정한 경우에는 지압면 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리는 2.5 이상이어야 한다. 플랜지를 고정하지 않은 경우에는 지압면 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리는 1.5 이상 이어야 한다.
표 4.5.5-3 단일 웨브 Z형 단면의 강도저항계수 및 기타 계수

지점과 플랜지의 조건

하중

제한

지점에 접합한 부재

구속 또는

부분 구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.14

0.35

0.02

0.85

내부

13

0.23

0.14

0.01

0.90

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

9

0.05

0.16

0.052

0.85

내부

24

0.07

0.07

0.04

0.80

지점에 접합하지 않은 부재

구속 또는

부분 구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

5

0.09

0.02

0.001

0.85

내부

13

0.23

0.14

0.01

0.90

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

13

0.32

0.05

0.04

0.90

내부

24

0.52

0.15

0.001

0.80

비구속 플랜지

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.40

0.60

0.03

0.85

내부

13

0.32

0.10

0.01

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

2

0.11

0.37

0.01

0.75

내부

13

0.47

0.25

0.04

0.80
④ 표 4.5.5-4는 , , , and 을 충족하는 단일 모자형 단면부재에 적용한다.
표 4.5.5-4 단일 모자형 단면의 강도저항계수 및 기타 계수

지점과 플랜지의 조건

하중

제한

지점에 접합한 부재

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.25

0.68

0.04

0.75

내부

17

0.13

0.13

0.04

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

9

0.10

0.07

0.03

0.85

내부

10

0.14

0.22

0.02

0.85

지점에 접합하지 않은 부재

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.25

0.68

0.04

0.75

내부

17

0.13

0.13

0.04

0.85
⑤ 표 4.5.5-5는 , , , 그리고 을 충족하는 다중 웨브 단면 부재에 적용한다.
표 4.5.5-5 다중 웨브 데크 단면의 강도저항계수 및 기타 계수
지점의 파스너 간격이 450mm보다 큰 다중 웨브 데크 단면은 지점에 접합하지 않은 부재 로 간주한다.

지점과 플랜지의 조건

하중

제한

지점에 접합한 부재

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

4

0.04

0.25

0.025

0.90

내부

8

0.10

0.17

0.004

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

9

0.12

0.14

0.040

0.85

내부

10

0.11

0.21

0.020

0.85

지점에 접합하지 않은 부재

한쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

3

0.04

0.29

0.028

0.60

내부

8

0.10

0.17

0.004

0.85

양쪽 플랜지의 하중 또는 반력

단부

6

0.16

0.15

0.050

0.90

내부

17

0.10

0.10

0.046

0.90
(2) 대안으로, 단부가 돌출된 C형 또는 Z형 단면 부재의 단부 한쪽 플랜지 하중조건인 경우, 공칭웨브크리플링강도 는 다음과 같이 산정하여야 하며, 내부 한쪽 플랜지 하중조건의 공칭웨브크리플링강도 보다 크지 않아야 한다.
여기서, : 단부가 돌출된 C형 또는 Z형 단면 부재의 공칭웨브크리플링강도
: 지압면 가장자리에서 부재 단부까지의 돌출 길이
: 식(4.5-24) 및 표 4.5.5-2 및 4.5.5-3에 의해 산정된 단부 한쪽 플랜지 하중조건의 공칭 웨브크리플링 강도
① 식(4.5-25)는 이고 인 경우로 제한된다. 이러한 제한범위를 벗어난 또는 의 경우, 이다.
② 의 값이 200보다 큰 휨재의 웨브에 대해서는 집중하중 또는 반력을 웨브에 직접적으로 전달하도록 적절한 조치를 한다.
③ 과 는 상부플랜지와 하부플랜지를 연결하고 있는 하나의 견고한 웨브에 대하여, 집중하중 또는 반력에 대한 공칭강도를 나타낸다. 모자형 단면, 다중웨브 단면, C형 단면 또는 Z형 단면의 경우, 과 는 하나의 웨브에 대한 공칭강도이므로, 총공칭강도는 과 에, 고려하는 단면의 웨브 개수를 곱하여 산정한다.
가. 한쪽 플랜지 하중 또는 반력은, 그 집중하중 또는 반력의 지압면 가장자리와 인접한 반대편의 집중하중 또는 반력의 지압면 가장자리 사이의 순거리가 1.5 이상인 조건으로 정의한다.
나. 양쪽 플랜지 하중 또는 반력은, 그 집중하중 또는 반력의 지압면 가장자리와 인접한 반대편의 집중하중 또는 반력의 지압면 가장자리 사이의 순거리가 1.5 미만인 조건으로 정의한다.
다. 단부하중 또는 단부반력은, 그 지압면의 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리가 1.5이하인 조건으로 정의한다.
라. 내부 하중 또는 내부반력은, 여기서 달리 정의한 것을 제외하고, 지압면의 가장자리로부터 부재의 단부까지의 거리가 1.5를 초과하는 조건으로 정의한다.
4.5.6 구멍이 있는 C형 단면의 웨브크리플링강도
(1) 지압길이 내에 웨브 구멍이 있는 경우에는 지압스티프너를 사용하여야 한다.
보의 웨브에 구멍이 있는 경우에는 4.5.5에 따른 설계웨브크리플링강도에 이 절에서 규정한 감소계수 를 곱하여 산정한다.
이 절의 규정은 다음의 제한범위 내에서 적용한다.
④ 구멍 간 순간격450 mm
⑤ 부재 끝단과 구멍 가장자리 사이의 거리
⑥ 원형 구멍이 아닌 경우, 모서리 반지름
⑦ 원형 구멍이 아닌 경우, 63.5 mm이고 114 mm
⑧ 원형 구멍의 경우, 지름150 mm
⑨ > 14 mm
여기서, : 웨브 구멍의 춤
: 웨브 면을 따라 측정한 웨브의 평판 부분 춤
: 웨브 구멍의 길이
(2) 웨브 구멍이 지압길이 내에 있지 않은 단부 한쪽 플랜지 반력[표(4.5.5-1), 식(4.5-24) 적용]에 대한 감소계수 는 다음과 같이 산정한다.
25 mm
(3) 웨브 구멍의 어느 부분도 지압길이 내에 있지 않은 내부 한쪽 플랜지 반력[식(4.5-24), 표(4.5.5-2) 적용]에 대한 감소계수 는 다음과 같이 산정한다.
75 mm
여기서, : 웨브 구멍과 지압면 가장자리 사이의 최단거리
: 지압길이
(1) 이 절은 축력과 1축 또는 2축에 대한 휨, 휨과 비틀림, 휨과 전단, 그리고 휨과 웨브크리플링의 조합력을 받는 부재에 적용한다.
4.6.1 축력과 휨을 받는 부재
4.6.1.1 축인장력과 휨을 받는 부재
(1) 소요강도, , 는 다음의 상관관계식을 만족하여야 한다.
여기서, , : 도심축에 대한 소요휨강도
: 소요축인장강도
: 인장항복을 고려한 각 도심축에 대한 설계휨강도
: 감소시키지 않은 원단면의 각 도심축에 대한 인장연단 단면계수
: 3.3.1에 따라 산정한 강재의 설계항복강도
: 4.4에 따라 산정한 압축좌굴을 고려한 각 도심축에 대한 설계휨강도
: 4.2절에 따라 산정한 설계축인장강도
4.6.1.2 압축력과 휨을 받는 부재
(1) 소요강도 , , 는 4.1.1에 따라 산정한다. 식 (4.6-4)의 각 항의 비는 1.0을 초과하지 않아야 한다.
유효단면적이 감소되지 않는 1축대칭 비구속 L형 단면 또는 인 단면의 경우에는 를 소요휨강도만으로 취할 수 있다. 그 밖의 L형 단면이나 항복응력 에서의 유효단면적 가 원단면적 미만인 1축 대칭 비구속 L형 단면 또는 인 단면의 경우에는 를 소요휨강도 또는 소요휨강도에 을 더한 값 중에서 허용되는 의 값이 더 작아지는 쪽으로 한다.
여기서, : 4.1.1에 따라 산정한 소요축압축강도
: 4.3장에 따라 산정한 설계축압축강도
, : 4.1.1에 따라 산정한 소요휨강도
: 4.4에 따라 산정한 도심축에 대한 설계휨강도
: 4.3.3.2에 정의된 국부좌굴에 대한 공칭축강도
: 4.3.2에 정의된 항복 및 전체좌굴에 대한 공칭축강도
4.6.2 휨과 전단을 받는 부재
(1) 휨과 전단을 받는 보의 경우, 소요휨강도 와 소요전단강도 는 과 을 각각 초과하지 않아야 한다.
4.5.4에 정의된 횡방향 웨브 스티프너가 없는 보의 경우, 소요휨강도 와 소요전단강도 는 다음의 상관관계식을 만족하여야 한다
이고 일 때, 4.5.4에 정의된 횡방향 웨브 스티프너가 있는 보의 경우에 과 는 다음의 상관관계식을 만족하여야 한다
여기서, : 소요휨강도
: 소요전단강도
: 휨만 고려할 경우에 4.4에 따라 산정한 설계휨강도
: 전단만 고려할 경우에 4.5.2~ 4.5.4에 따라 산정한 설계전단강도
: 전체적으로 횡지지된 부재에 대하여 다음에 따라 산정한 설계휨강도:
(1) 횡방향 웨브 스티프너가 없는 부재인 경우, 은 또는 으로 하여 4.4.3에 따라 산정한다.
(2) 횡방향 웨브 스티프너가 있는 부재인 경우, 은 다음 값 중에서 작은 값이다.
① 4.4에서 또는 으로 하여 얻어진
② 4.4.4의
: 4.4.2에 정의된 공칭휨좌굴응력
: 4.4.2에 의거하여 산정되는 항복과 부재 전체좌굴에 대한 공칭휨강도
4.6.3 휨과 웨브크리플링이 조합된 부재
(1) 휨과 집중하중 또는 반력을 받는 횡방향 스티프너가 없는 웨브는 소요휨강도 와 집중하중 또는 반력 가 와 를 충족하도록 설계하여야 한다. 추가로 다음의 ①, ②, ③의 요구사항도 만족하여야 한다.
① 횡방향 스티프너가 없는 단일 웨브 단면에 대해서는, 다음과 같이 식(4.6-7)을 만족하여야 한다.
여기서, = 0.90
예외사항: 데크 또는 2개 이상의 단일 웨브를 가진 보에서, 연속 경간의 내부 지점에는 식(4.6-7)을 적용하지 않아야 한다. 단, 이는 부모멘트 영역에서 인접한 웨브들의 압축 연단이 연속 또는 단속적으로 플랜지 요소로 연결되거나, 견고한 외장재 또는 횡지지재에 의해 횡방향으로 지지되고, 인접한 웨브 사이의 간격이 250 mm를 초과하지 않아야 한다는 것을 전제조건으로 한다.
② 두 개의 C형 단면의 등을 맞대어 조립한 I형 단면 또는 웨브의 회전에 대해 높은 억제력을 가진 유사한 단면(C형 단면에 두 개의 L형 단면을 용접하여 조립한 I형 단면 등)과 같이 횡방향 스티프너가 없는 다중 웨브 단면에 대해서는, 다음과 같이 식(4.6-8)를 만족하여야 한다.
③ 두 개의 Z형 단면을 중첩한 단면에 대해서는, 다음과 같이 식(4.6-9)를 만족하여야 한다.
가. 식(4.6-9)은 다음의 제한사항을 충족하는 단면형상에 적용한다.
(다)
여기서, : 웨브 면을 따라 측정한 웨브의 평판 부분 춤(중간스티프너 무시)
나. 또한, 다음의 조건도 만족시켜야만 한다.
(가) 각 단면의 양단부는 웨브를 통하여 두 개 이상의 F10T M12 고장력볼트로 다른 단면에 접합하여야 한다.
(나) 조립단면은 플랜지를 통하여 두 개 이상의 F10T M12 고장력볼트로 지점에 접합하여야 한다.
(다) 두 단면의 웨브는 접촉되어 있어야 한다.
(라) 얇은 단면의 두께에 대한 두꺼운 단면의 두께 비는 1.3을 초과하지 않아야 한다.
이 절에서는 다음 기호를 적용한다.
: 휨모멘트가 작용할 때의 집중하중 또는 반력에 대한 소요강도
: 집중하중 또는 반력 의 작용점 또는 그 부근에서의 소요휨강도
: 4.5.5와 4.5.6 중 적용할 수 있는 조항에 따라 산정한 휨모멘트가 없을 때의 집중하중 또는 반력에 대한 설계웨브크리플링강도
: 축력이 없을 때 또는 로 하여 4.4.3절에 따라 도심축 에 대하여 산정한 설계휨강도
: 축력이 없을 때 또는 로 하여 4.4.3에 따라 도심축 에 대하여 산정 한 공칭휨강도
: 4.5.5와 4.5.6 중 적용할 수 있는 조항에 따라 산정한, 휨모멘트가 없을 때의 집중하중 또는 반력에 대한 공칭웨브크리플링강도
: 4.4.2에 정의된 공칭 전체휨좌굴응력
: 4.4.2에 따라 산정한 항복과 전체좌굴을 고려한 공칭휨강도
4.6.4 휨과 비틀림을 받는 부재
(1) 휨과 비틀림을 받는, 비틀림이 구속되지 않은 휨재에 대해서는, 또는 으로 하여 4.4.3절에 따라 산정한 설계휨강도에 감소계수 을 곱하여야 한다.
식(4.6-10)에 규정된 바와 같이, 감소계수 은 최대 휨응력을, 휨과 비틀림 워핑의 조합응력이 최대인 단면 위치의 조합응력으로 나눈 값이다. 식 (4.6-10)은 하나의 대칭축에 대한 휨만을 받는 1축 또는 2축 대칭 단면에 한정하여 적용한다. 그 밖의 단면에 대한 비틀림효과는 합리적인 공학적 해석을 통하여 고려하여야 한다.
≤1 (4.6-10)
여기서, : 과 동일한 쪽의 최외단 휨응력
: 휨과 비틀림의 조합응력이 최대인 단면 위치의 휨응력
: 휨과 비틀림의 조합응력이 최대인 단면 위치의 비틀림 워핑 응력
: 4.4.2에 정의된 전체 휨좌굴응력
(2) 모든 응력은 원단면의 단면성능을 사용하여 산정한다. 플랜지의 끝단에 스티프너를 가진 C형 단면에 대해서는, 최대 조합응력이 웨브와 플랜지의 접속면에서 일어나면 계수는 15% 증대할 수 있다. 단, 계수는 1.0을 넘지 않아야 한다.
(3) 4.7.6.2(1)과 4.7.6.2(2)의 규정을 적용하는 경우에는 이 절의 규정을 적용하지 않아야 한다.
4.7 조립재와 시스템
(1) 이 절은 냉간성형강의 조립재와 시스템에 관련한 설계규정을 다룬다.
4.7.1 조립단면
4.7.1.1 등을 맞댄 C형 단면 조립휨재
(1) I형 단면을 구성하기 위하여 2개의 C형 단면을 조립할 때, 접합점(하나 이상의 용접 또는 기타의 접합재)의 길이방향 최대간격 는 다음 식으로 구한다.
과 중 작은 값 (4.7-1)
여기서, : 보의 경간 길이
: 상부 및 하부 플랜지에 가장 가까운 두 개의 접합 열 사이 수직 거리
: 인장을 받는 접합부의 설계강도 (4.8)
: 하나의 C형 단면의 전단중심에서 웨브면의 중간까지의 거리
:접합부의 길이방향 간격을 산정하는데 있어 보에 작용하는 설계하중 (아래 산정 방법 참조)
① 하중 는 집중하중 또는 반력을 지압길이로 나누어 구한다. 등분포하중으로 설계하는 보에서는, 하중조합에 따라 구한 등분포하중 중에서 가장 큰 값의 3배를 로 한다. 집중하중 또는 반력의 지압길이가 길이방향 접합간격 보다 작으면, 하중 또는 반력에 가장 근접한 접합부의 소요강도를 다음 식으로 구한다.
여기서, : 하중조합에 따라 산정한 가장 큰 집중하중 또는 반력
: 인장을 받는 접합부의 소요강도
② 접합점의 최대간격 은, 직접적으로 그 접합점의 하중의 크기에 따라 결정된다. 따라서 보의 전 길이에 걸쳐 접합접의 간격을 균일하게 하는 경우에는, 하중의 크기가 국부적으로 최대인 지점에서 그 간격을 산정한다. 이러한 방법을 사용하여 비경제적으로 좁은 간격이 되는 경우에는 다음 방법 중 하나를 채택할 수 있다.
③ 집중하중이 발생하는 지점에 보강 덧판을 플랜지에 용접한다. 이 보강 덧판과 플랜지를 연결하는 접합부의 설계전단강도를 로 하고 보의 춤을 로 간주한다.
(2) 보의 길이를 따라서 하중 크기의 변화에 적합하게 접합 간격을 달리 한다.
4.7.1.2 2개의 단면을 맞댄 조립압축재
(1) 2개의 단면을 맞대어 조립한 압축재는, 다음 수정사항을 거쳐 4.3.2에 따라 설계압축강도를 산정한다. 좌굴 양상이 개별 부재 사이의 접합재에 전단력을 발생시키는 상대적 변형을 수반하는 경우에는, 을 다음 식으로 산정한 으로 대체한다.
여기서, : 조립 부재 축에 대한 총단면의 전체 세장비
: 중간 파스너 또는 점용접 간격
: 조립 부재 내의 개별 부재에 대한 원단면적의 최소 회전 반경
다른 기호들에 대한 정의는 4.3.2.1을 참조한다.
덧붙여 파스너의 강도와 간격은 다음을 만족해야 한다.
① 중간 파스너 또는 점용접 간격 는 가 조립 부재의 지배 세장비의 절반을 초과하지 않도록 제한한다.
② 조립 압축 부재의 단부는 부재의 최대 폭 이상의 길이를 가진 용접부 또는 최대 폭의 1.5 배와 동일한 거리 내에 길이방향으로 지름의 4배 이하의 간격으로 배치한 접합재로 연결한다.
③ 부재의 길이방향 연결 위치에 있는 모든 중간 파스너 또는 용접부는, 어느 방향으로도 조립 부재의 설계압축강도의 2.5%에 해당하는 소요강도를 전달할 수 있도록 한다.
4.7.1.3 덧판 단면의 접합 간격
(1) 압축 요소의 필요한 강도를 발현하기 위해서는, 압축을 받는 덧판, 박판 또는 단속 접합 스티프너를 다른 요소에 연결하는 용접, 리벳, 볼트의 응력선 방향의 간격은 다음의 ①, ② 및 ③을 초과하지 않아야 한다.
① 이 기준의 다른 조항에서 규정한 설계강도에 근거한, 접합하는 요소 사이에 전단력을 전달하는 데 필요한 간격
여기서, : 덧판의 두께
: 하중조합에 따른 덧판의 압축응력
③ 접합부에 속한 가장 좁은 비구속 압축 요소의 평판 폭 의 3배, 그러나 더 좁은 간격이 위의 ① 또는 ②에서 요구되지 않는 한, 인 경우 , 인 경우 보다 작을 필요는 없다.
(2) 응력 방향에 평행한 단속 모살용접의 경우에는, 그 간격을 용접부 사이의 순 거리에 12.7 mm를 더한 값으로 한다. 그 밖의 모든 경우에는, 이 간격을 접합부 중심 간 거리로 하여야 한다.
예외 사항 : 이 절의 요구사항은 외장재 역할만 하고 하중 전달 부재로 고려하지 않는 덧판에는 적용하지 않는다.
(3) 이 절의 (1)의 제한 값을 하나라도 초과하는 경우에는, 유효 폭을 4.12.1.4에 따라 산정한다.
4.7.2 바닥, 지붕 또는 벽체의 강판 다이아프램 구조
(1) 다이아프램 설계는 적용 가능한 관련 기준을 따른다.
4.7.3 혼합재료 시스템
(1) 다른 재료와 함께 냉간성형강 요소를 사용하는 혼합재료 시스템의 부재 설계는 이 기준과 적용 가능한 다른 재료의 기준을 따른다.
4.7.4 냉간성형강 경량골조구조
(1) 냉간성형강 골조에서 반복적으로 적용하여 활용하는 구조 부재는 적절한 강도 및 강성을 확보하도록 설계하고 설치하여야 한다.
4.7.4.1 조립벽체 샛기둥의 강재 단독 설계
(1) 조립벽체 샛기둥을 강재 단독으로 설계할 때는 부착된 외장재의 구조적 기여를 무시하고 설계하여야 하며 4.2~4.6의 요구사항을 따라야 한다.
4.7.5 냉간성형강 지진력 저항 시스템
(1) 냉간성형강 지진력 저항 시스템은 1.2.3을 따른다.
4.7.6 금속 지붕판과 벽체판 시스템
(1) 4.7.6.1부터 4.7.6.4까지의 규정은 냉간성형강 부재(띠장 및 중도리)를 둘러싼 금속판 지붕 및 벽체 시스템에 적용하여야 한다. 부재는 4.7.6.1 또는 4.7.6.2의 해당 기준에 따라 설계하며, 돌출 이음 지붕 판 시스템은 4.7.6.3에 따라, 지붕 시스템의 횡지지 및 고정은 4.7.6.4에 따라 설계한다.
4.7.6.1 부재의 강도: 일반 단면과 시스템의 연계성
(1) 압축재의 설계
공칭압축강도 은 4.7.6.1(1)①절 ~ 4.7.6.1(1)③절에서 규정한 , 및 중에서 최솟값으로 한다. 1.5.4의 기하학적 및 재료적 제한을 만족하는 부재에 대한 강도저항계수는 다음과 같다.
그 외의 모든 부재에 대한 강도저항계수는 1.2.2(3)을 적용한다. 설계강도는 1.5.3.3에 따라 산정한다.
① 휨좌굴, 비틀림좌굴 또는 휨비틀림좌굴
휨, 비틀림 또는 휨비틀림 좌굴에 대한 공칭압축강도 은 4.3.2에 따라 산정한다. 단, 또는 는 데크 또는 외장판, 버팀대, 횡지지 및 경간 연속성에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
② 국부좌굴
국부좌굴에 대한 공칭압축강도 은 4.3.3에 따라 산정한다. 단, 또는 는 데크 또는 외장판에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
③ 단면형상변형좌굴
단면형상변형좌굴에 대한 공칭압축강도 는 4.3.4에 따라 산정한다. 단, 는 데크 또는 외장판에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
(2) 휨재 설계
공칭휨강도 은 4.7.6.1(2)① ~ 4.7.6.1(2)③에 규정한 , 및 의 최솟값으로 한다. 1.6.4의 기하학적 및 재료 제한을 만족하는 부재들에 대한 강도저항계수는 다음과 같다.
설계강도는 1.5.3.3에 따라 산정한다.
① 횡비틀림좌굴
횡비틀림좌굴에 대한 공칭휨강도 는 4.4.2에 따라 산정한다. 단, 또는 는 데크 또는 외장판, 버팀대, 횡지지 및 경간 연속성에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
국부좌굴에 대한 공칭휨강도 은 4.4.3에 따라 산정한다. 단, 또는 는 데크 또는 외장판에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
띠장 및 중도리의 단면형상변형좌굴에 대한 공칭휨강도 은 4.4.4에 따라 산정한다. 단, 는 데크 또는 외장판에 의한 횡방향 강성, 회전 강성 및 합성 강성을 고려하여 산정한다.
(3) 휨과 비틀림의 조합에 대한 부재 설계
휨과 비틀림을 동시에 받는 부재들에 대한 공칭휨강도 은 식 (4.6-10)에 따라 계산된 저감계수 을 적용하여 저감한다.
4.7.6.2 부재의 강도: 특정 단면과 시스템의 연계성
(1) 한쪽 플랜지를 데크 또는 외장판에 관통 접합한 휨재
이 절은 연속보의 지점에 인접한 변곡점 사이 부분 또는 캔틸레버 보에는 적용하지 않아야 한다.
인장 플랜지가 데크 또는 외장판에 부착되고 압축 플랜지가 횡지지된, C형 또는 Z형 단면에 웨브 면에 평행한 방향으로 하중이 작용할 때의 공칭휨강도 은 식 (4.7-4)에 따라 산정한다.
4.4.4에 따른 단면형상변형좌굴에 대한 고려사항은 제외할 수 있다.
설계휨강도는 다음의 강도저항계수를 사용하여 1.6.3.3에 따라 산정한다.
여기서, : C형 또는 Z형 단면에 대하여 표 4.7-1에 따른 값
: 또는 로 하여 4.4.3에 따라 산정한, 국부좌굴만을 고려한 공칭휨강도
표 4.7-1 C형 또는 Z형 단면의 값

단순지지 경간

부재의 춤, mm

단면 형상

165

165 < 215

215 < 305

215 < 305

C 또는 Z

C 또는 Z

Z

C

0.70

0.65

0.50

0.40

연속지지 경간

단면 형상

C

Z

0.60

0.70
저감계수 은 다음 조건들을 만족시키는 지붕 및 벽체 시스템에 한하여 적용한다.
① 부재 춤 ≤ 300 mm
② 플랜지에 끝단스티프너를 가진 부재
③ 60 ≤ 춤/두께 ≤ 170
④ 2.8 ≤ 춤/플랜지 폭 ≤ 5.5
⑤ 플랜지 폭 ≥ 54 mm
⑥ 16 ≤ 플랜지의 평판 폭/두께 ≤ 43
⑦ 연속경간 시스템의 경우, 각 내부 지점에서 각 방향의 겹침 길이(지점 중심에서 겹칩부 끝까지의 거리)가 1.5 이상인 경우
⑧ 부재 경간 길이가 10 m보다 크지 않은 경우
⑨ 양쪽 플랜지가 지점에서 횡방향 이동이 방지된 경우
⑩ 지붕 판 또는 벽체판이 최소 340 MPa의 항복강도, 최소 0.46 mm의 모재 금속 두께, 최소 29 mm의 리브 춤, 최대 300 mm의 리브 중심 간격을 가지며 판과 부재의 플랜지 사이에 상대적인 이동을 효과적으로 억제할 수 있도록 부착된 강재 박판인 경우
⑪ 단열재가 0~150 mm 두께의 유리섬유이고 사용하는 파스너와 일치하는 방식으로 부재와 판 사이에 압축되는 경우
⑫ 파스너 유형이 최소 12.5 mm 지름인 와셔를 가진, 5.5mm 직결나사못 또는 4.7 mm 리벳인 경우
⑬ 파스너가 돌출머리 나사못이 아닌 경우
⑭ 파스너가 300 mm 이하의 중심 간격으로 부재의 플랜지 중심 부근에 위치하며, 금속판의 상부 리브에 인접한 경우
⑮ 설계항복강도에 대한 인장강도의 비율이 1.08 이상인 경우
위에 명시한 제한사항을 벗어나는 경우에는 이 기준의 4.9.2.1에 따라 실규모 실험을 수행하거나 합리적인 공학적 해석 절차를 적용하여야 한다. 인접한 경간의 길이가 20%를 초과하여 달라지는 연속 띠장 및 중도리 시스템의 경우, 인접한 경간에 대한 값은 표 4.7-1의 단순 경간의 값으로 취한다. 이 절에 규정한 절차에 대한 대안으로 4.9.2.1에 따라 실험을 수행할 수 있다.
단순 경간 부재의 경우, 금속과 부재 사이의 절연재의 압축효과를 고려하여 을 저감하여야 한다. 이 저감은 표 4.7-1에 다음 보정 계수 을 곱하여 계산한다.
( 4.7-5)
여기서, : 압축되지 않은 유리섬유 단열재의 두께
(2) 한쪽 플랜지를 돌출이음지붕판시스템에 접합한 휨재
상부 플랜지가 돌출이음지붕판 시스템을 지지하고, 웨브와 평행한 면으로 하중이 작용하는 C형 또는 Z형 단면의 설계휨강도는, 단속적인 절점 횡지지와 4.4.3절의 규정을 사용하여 산정하거나, 이 절의 규정에 따라 산정한다. 4.4.4에 따른 단면형상변형좌굴에 대한 고려사항은 제외할 수 있다.
여기서, : 관련 기준에 따른 시험으로 산정한 값
(3) 한쪽 플랜지를 데크 또는 외장판에 관통 접합한 압축재
이 규정은 한쪽 플랜지만 관통 파스너로 데크 또는 외장판에 부착되고 길이방향 축으로 중심 하중을 받는 C형 또는 Z형 단면에 적용하여야 한다. 단순경간 또는 연속경간의 C형 또는 Z형 단면의 공칭압축강도는 다음의 ①과 ②에 따라 산정한다. 4.3.4절에 따른 단면형상변형좌굴에 대한 고려사항은 제외할 수 있다.
① 약축 공칭압축강도 은 식 4.7-7에 따라 산정한다. 설계압축강도는 이 절의 강도저항계수를 사용하여 1.6.3.3에 따라 산정한다.
여기서, (4.7-8)
여기서, : 그림 4.7-1과 같이, Z형 단면은 웨브의 외측 면에서 파스너까지의 거리를 플랜지 폭으로 나눈 값
: 그림 4.7-1과 같이, C형 단면은 플랜지 폭에서, 웨브의 외측 면에서 파스너까지의 거리를 뺀 값을 플랜지 폭으로 나눈 값
: C형 또는 Z형 단면 두께
: C형 또는 Z형 단면 플랜지 폭
: C형 또는 Z형 단면 깊이
: C형 또는 Z형 단면의 감소하지 않은 원단면적
Z형 단면의 경우,

C형 단면의 경우,

그림 4.7-1 의 정의
식 (4.7-7)의 적용은 다음 조건들을 충족하는 지붕 및 벽체 시스템으로 제한하여야 한다.
다. 플랜지가 구속판 압축 요소인 경우
라. 70 ≤ ≤ 170,
마. 2.8 ≤ ≤ 5
바. 16 ≤ 플랜지의 평판 폭 / ≤ 50
사. 양쪽 플랜지가 지점에서 횡방향 이동이 방지된 경우
아. 강재 지붕판 또는 강재 벽체판이 중심 간격 300 mm이하의 파스너로 체결되고, 관련 기준에 따라 산정한 횡방향 회전강성이 10,300 N/m/m 이상인 부재의 경우 (강성 산정은 플랜지 폭의 중간 파스너로 한다.)
자. 항복강도 225 MPa 이상의 C형 및 Z형 단면
차. 10 m를 초과하지 않는 경간 길이
② 강축에 대한 설계압축강도는 4.3.2절 및 4.3.3절에 따라 산정한다.
(4) 한쪽 플랜지를 돌출이음지붕판 시스템에 접합한 Z형 단면 압축재
이 규정은 한쪽 플랜지만 돌출이음지붕판에 부착되고 길이방향 축으로 중심 하중을 받는 Z형 단면에 적용하여야 한다.
대안으로, 특수한 시스템에 대한 설계변수는, 단속적인 절점 횡지지 위치 또는 4.9에 따른 시험에 근거하여 산정할 수 있다.
단순경간 또는 연속경간의 Z형 단면의 공칭압축강도는 다음의 ①과 ②에 따라 산정한다. 4.3.4절에 따른 단면형상변형좌굴에 대한 고려사항은 제외할 수 있다.
설계압축강도는 이 절의 강도저항계수를 사용하여 1.6.3.3에 따라 산정한다.
① 약축에 대한 설계압축강도
여기서, , 일 때
, 일 때 (4.7-12)
, 일 때
: 관련 기준에 따라 수행한 들어 올리는 하중 시험으로 산정한 감소계수
: Z형 단면의 감소하지 않은 원단면적
: Z형 단면 깊이
: Z형 단면의 두께
: 3.4.1에 따라 산정한 강재의 설계항복강도
식 (4.7-13)의 적용은 다음 조건들을 충족하는 지붕 시스템으로 제한하여야 한다.
라. 70 ≤ ≤ 170
아. 항복강도,
4.7.6.3 돌출이음지붕판 시스템
(1) 돌출이음지붕판 시스템의 강도
① 중력하중에 대한 돌출이음지붕판의 공칭강도는 이 기준의 4.4 에 따라서 산정하거나, 관련 기준에 따른 시험으로 결정하여야 한다.
② 들어 올리는 하중에 대한 돌출이음지붕판 시스템의 공칭강도는 관련 기준에 따른 시험으로 결정하여야 한다.
4.7.6.4 지붕시스템의 횡지지와 고정
(1) 중력하중을 받는 중도리의 상부플랜지를 금속 외장판에 접합하여 횡지지하는 지붕시스템의 고정관통접합 지붕판 또는 돌출이음지붕판이 상부 플랜지에 부착되고, 4.4와 4.7.6.1 ~ 4.7.6.2에 따라 설계하는 C형 단면 또는 Z형 단면을 가진 지붕 시스템에 대해서는, 지붕 격막에서 지점으로 힘을 전달할 수 있는 고정장치를 설치하여야 한다. 각 고정장치는 식 4.7-13에 따라 산정된 힘 를 저항할 수 있도록 설계되어야 하며 식 (4.7-19)의 최소 강성 요구사항을 만족해야 한다.
(2) 추가로, 중도리는 외장판으로 횡지지하여 고정장치 열 사이 상부 플랜지의 사용하중 하중조합에 의한 최대 횡변위가 경간 길이를 360으로 나눈 값을 초과하지 않도록 하여야 한다.
(3) 고정장치는 각 중도리 구간에 위치해야 하며 중도리 또는 중도리 상부 플랜지 근처에 연결하여야 한다. 고정장치가 각 중도리 구간의 모든 중도리 선에 직접적으로 연결되지 않는 경우에는 다른 중도리 선의 힘을 고정장치로 전달할 수 있는 대책을 세워야 한다. 요구되는 힘 이 지붕 외장판과 그 접합 시스템을 통하여 고정장치로 전달될 수 있음을 입증하여야 한다. 고정장치의 횡방향 강성은 해석 또는 실험을 통하여 결정하여야 한다. 해석과 실험은 고정장치 연결부 상부의 중도리 웨브의 유연성을 고려하여야 한다.
여기서, : j번째 고정장치에 의해 지지되는 수평력(중도리가 지붕 경사의 상부 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위해 횡지지가 필요한 경우에는 양수)
: 지붕경사 내의 중도리선의 수
: 각 중도리선에 대한 지수 (=1, 2, …, )
: 각 고정장치 지수 (=1,2, …, )
: 고정 선상의 고정장치 수
: i번째 중도리에서 구조물에 유입되는 수평력
여기서, , , , : 표 4.7-2~4.7-4에 제시된 계수
: 단일 경간에 있는 i번째 중도리에 의하여 지지되는 소요연직하중
= (4.7-15)
: i번째 중도리에 의해 지지되는 단위 길이당 소요분포중력하중
: 중도리 웨브에 평행하고 수직인 도심축에 대한 감소하지 않은 원단면의 단면상승모멘트(C형 단면에 대해서는 = 0)
: 중도리 경간 길이
: 전단중심으로부터 웨브 면의 중심까지의 거리(Z형 단면에 대하여 m = 0)
: 중도리의 상부 플랜지 폭
: 중도리의 두께
: 중도리 웨브에 수직인 도심축에 대한 감소하지 않은 원단면의 단면2차모멘트
: 중도리의 춤
= +1, 상부 플랜지가 지붕 경사 상부로 향한 경우
= -1, 상부 플랜지가 지붕 경사 하부로 향한 경우
: 중도리 웨브 면과 수직면 사이 각도
: 번째 중도리에 대한 번째 고정장치의 유효횡강성
= (4.7-16)
여기서, : 번째 중도리 선과 번째 고정장치 사이의 지붕경사에 따른 거리
: 고정장치의 횡강성
: 표 4.7-2~ 표 4.7-4에 따른 계수
: 지붕패널의 단위폭 총단면적
: 를 저항하는 모든 요소들의 유효횡강성
= (4.7-17)
여기서, : 지붕 구조의 횡강성 (고정장치 무시)
= (4.7-18)
여기서, : 표 4.7-2 ~ 표 4.7-4에 따른 계수
① 다중 경간 시스템에 대해서는 를 식 (4.7-14)에 따라 산정하고, 표 4.7-2 ~ 표 4.7-4의 ‘외부 골조 열’, ‘단부 구간’, 또는 ‘단부 구간 외부 고정부’ 등의 경우에 대한 C1~C4 계수들은 상응하는 ‘모든 다른 위치’의 경우에 대한 C2~C4 계수들을 사용하여 산정된 힘의 80% 이상이어야 한다.
② 지점에 고정장치를 가진(지점 횡지지) 다중 경간 시스템에서, 2개의 인접 구간이 서로 다른 단면성능 또는 경간 길이를 가진 경우에는, 다음 절차를 사용하여야 한다.
가. 식 (4.7-13)과 식 (4.7-20)에서 값은, 식 (4.7-14)로부터 2개 구간에 대하여 개별적으로 평가하여 구한 값의 평균으로 하여야 한다.
나. 식 (4.7-17)에 사용하는 와 식 (4.7-13) 및 식 (4.7-17)에 사용하는 는 , 및 를 2개 구간의 평균값으로 하여 식 (4.7-16)과 식 (4.7-18)을 사용하여 산정한다.
③ 경간의 1/3 지점 또는 중간 지점에 고정장치를 가진 다중 경간 시스템에서, 인접 구간들이 고려중인 구간과 다른 단면성능 또는 경간 길이를 가진 경우에는, 인접 구간들의 영향을 고려하기 위하여 다음 절차를 사용하여야 한다.
가. 식 (4.7-13)과 식 (4.7-20)에서 는, 식 (4.7-14)로부터 3개 구간에 대하여 개별적으로 평가하여 구한 값들의 평균으로 한다.
나. 식 (4.7-17)에 사용하는 는 , 및 를 3개 구간의 평균값으로 하여 식 (4.7-18)을 사용하여 산정한다.
다. 는 을 고려중인 구간의 경간 길이로 하여 식(4.7-16)을 사용하여 산정한다.
라. 단부 구간에서는, 에 대한 평균값을 산정하거나 를 산정하기 위한 속성 값을 평균할 때, 이 평균값은 첫 번째 내부 구간 값에 단부 구간 값의 2배를 더한 값을 3으로 나누어서 구하여야 한다.
④ 각 중도리의 총 유효강성은 다음 식을 만족해야 한다.
⑤ 횡지지력은 식 (4.7-13) ~ 식 (4.7-18) 대신에 대체 해석으로 산정할 수도 있다. 대체 해석은, 1차 또는 2차 효과를 포함하여야 하고 지붕의 경사도, 전단중심에 대한 편심하중에 의한 비틀림, 외장판의 횡저항력에 의한 비틀림 그리고 주축에 대한 경사 하중, 등의 효과를 고려해야 한다. 또한, 대체 해석은 상부 플랜지에 부착된 외장판에 의한 횡지지와 회전 구속의 영향도 포함해야 한다. 고정장치의 강성을 고려해야 하며, 고정장치 연결부 상부의 중도리 웨브의 유연성을 고려하여야 한다.
⑥ 횡지지력을 합리적인 공학적 해석으로 산정할 때는, 횡지지 열 사이 중도리 상부 플랜지의 사용하중 하중조합에 의한 최대 횡변위가 경간 길이를 360으로 나눈 값을 초과하지 않아야 한다. 횡지지선 상의 중도리 상부 플랜지의 횡변위 는 식 (4.7-21)를 만족해야 한다.
표 4.7-2 지점 횡지지에 대한 계수

단순지지

경간

관통 접합

0.5

8.2

33

0.99

0.43

0.17

돌출 이음

0.5

8.3

28

0.61

0.29

0.051

다중지지

경간

관통

접합

외부 골조 열

0.5

14

6.9

0.94

0.073

0.085

첫 번째 내부 골조 열

1.0

4.2

18

0.99

2.5

0.43

모든 다른 위치

1.0

6.8

23

0.99

1.8

0.36

돌출

이음

외부 골조 열

0.5

13

11

0.35

2.4

0.25

첫 번째 내부 골조 열

1.0

1.7

69

0.77

1.6

0.13

모든 다른 위치

1.0

4.3

55

0.71

1.4

0.17
표 4.7-3 경간 2등분점 횡지지에 대한 계수

단순

경간

관통 접합

1.0

7.6

44

0.96

0.75

0.42

돌출 이음

1.0

7.5

15

0.62

0.35

0.18

다중

경간

관통

접합

단부 구간

1.0

8.3

47

0.95

3.1

0.33

첫 번째 내부 구간

1.0

3.6

53

0.92

3.9

0.36

모든 다른 위치

1.0

5.4

46

0.93

3.1

0.31

돌출

이음

단부 구간

1.0

7.9

19

0.54

2.0

0.080

첫 번째 내부 구간

1.0

2.5

41

0.47

2.6

0.13

모든 다른 위치

1.0

4.1

31

0.46

2.7

0.15
표 4.7-4 경간 3등분점 횡지지에 대한 계수

단순

경간

관통 접합

0.5

7.8

42

0.98

0.39

0.40

돌출 이음

0.5

7.3

21

0.73

0.19

0.18

다중

경간

관통

접합

단부 구간 외부 고정부

단부 구간 내부 고정부

첫 번째 내부 구간 외부 고정부

모든 다른 위치

0.5

0.5

0.5

15

2.4

6.1

17

50

41

0.98

0.96

0.96

0.72

0.82

0.69

0.043

0.20

0.12

돌출

이음

단부 구간 외부 고정부

단부 구간 내부 고정부

첫 번째 내부 구간 외부 고정부

모든 다른 위치

0.5

0.5

0.5

13

0.84

3.8

13

56

45

0.72

0.64

0.65

0.59

0.20

0.10

0.035

0.14

0.014
(4) 중도리에 대한 지붕시스템의 횡지지와 안정지지의 대안