점진적 구조 최적화 기법을 이용한 철근 콘크리트 구조물의 전단 해석

Abstract

이 논문은 트러스 요소를 사용하여 ESO 기법을 통해 Strut - Tie model을 제안하고 있다. 최근, 콘크리트는 건물을 건설하는데 있어 가장 많이 사용되고 있는 재료이다. 그러나 큰 압축력에 비해 작은 인장력을 가지고 있다는 단점이 있다. 인장력을 보강하기 위해 공학자는 작은 인장력에 저항하는 인장부분에 철근을 보강한다. 그러므로 인장 설계는 전체 구조물 설계에 중요한 부분이라고 할 수 있다. 1890년부터 Truss analogy가 인장부분 설계를 위해 제안되었다. 그러나 Truss Analogy는 속칭 D-영역을 설계하는데 문제점을 가지고 있다. 그래서 공학자들은 Strut - Tie model을 D-영역의 설계를 위해 제안하였다. 그러나 Strut - Tie model은 하중의 경로에 부재를 배치하는 간단한 방법이지만, 보수적이고 비경제적으로 설계되는 경향이 있다. 현재 D영역과 B영역을 나누는 수학적 기준이 없어 공학자의 감에 의해 설계되고 있다. 그러므로 합리적이며 이론적인 Strut - Tie model의 제안이 매우 중요하다. RC 구조물의 Strut - Tie model을 찾는데 ESO과정이 매우 적절하다. 그러므로 이 논문에서는 Sturt - Tie model의 간단한 개요와 기본 요소, 그리고 ESO과정의 해석 순서를 보여줄 것이다. 또한 ESO를 이전에 제안된 구조물에 적용하고 제안된 Strut- Tie model과 비교하여 실제 구조물에 대한 적용가능성을 알아보도록 하겠다.