젊고, 창의적이고, 아름다운 실용적 구조세계




내진성능평가 시 소성힌지특성모델에 대하여

페이지 정보

  • 하이구조
  • 21-04-23 16:34
  • 72회
  • 0건

본문

Question :
 
안녕하세요
 
내진성능평가를 하다가 궁금한 점이 생겨서 질문을 올립니다 :)
현재 비선형정적해석을 진행하려고 하는데요, 소성힌지특성모델이 총 3가지가 있습니다.
 
그 중에 (a) 모델은 부재에 따라 변형량의 '절대치'가 규정된 경우와 (b),(c) 모델은 각 지점의 위치를 항복변위의 비율로 나타내는 경우에 사용하라고 기존 시설물(건축물) 내진성능평가요령에 나와있습니다.
 
(a),(b)의 정확한 차이가 무엇인지 궁금합니다.
(a)와 (b)모델은 부재에 따라 서로 같은 모델이 될 수도 있다고 생각합니다. 기둥 부재의 경우, 횡변위에 의한 변형각(theta)은 항복변위의 비율(delta/length)로 나타낼 수 있기 때문에 (a),(b)의 구분을 못하겠습니다.
 
항상 질문에 친절히 답해주셔서 감사합니다!
********************************************************************************************
 
Answer :
 
아래는 기존 시설물(건축물) 내진성능 평가요령집의 내용을 일부 발췌한 내용입니다.
 
5.3.1 해석모델의 적용
(4) 철근콘크리트 모멘트골조 부재의 비선형 힘-변형 관계는 그림 4.3.1(a)를 적용한다.
(5) 일체형 철근콘크리트 벽체의 비선형 힘-변형 관계는 그림 4.3.1(a), 그림 4.3.1(b), 그림 4.3.1(c)를 적용한다.
 
5.4.2 해석모델 및 강성 > [해설](3)
지진하중에 저항하는 보와 기둥의 거동을 모사할 수 있는 …(중략)
부재의 힘-변형 관계는 그림 4.3.1와 같이 일반화된 힘-변형 곡선에 따라 정의할 수 있다. …(후략)
 
5.5.4.2 비선형절차
(2) 휨에 의해 지배되는 전단벽과 분절벽체의 힘-변형 관계를 나타내는 그림 4.3.1(a)에서 변형을 나타내는 횡축은 그림 5.5.1에 정의된 소성힌지 영역에서의 회전각으로 한다. …(중략)
 
(3) 전단에 의해 지배되는 전단벽과 분절벽체에는 그림 4.3.1(c)의 하중-변형 관계가 적용되어야 하며, 여기서 횡축은 횡변형비로 한다. 대안으로서 그림 4.3.1(b)의 하중-변형 관계가 허용되며, 여기서 횡축은 마찬가지로 횡변형비로 한다. …(중략)
 
(4)연결보의 경우에는 그림 4.3.1(b)의 하중-변형 관계를 사용하며, 여기서 횡축은 그림 5.5.2에 정의된 현회전각으로 한다. …(후략)
 
위 내용에서 볼 때,
그림 4.3.1(a)는 휨에 의해 지배되는 부재, 그림 4.3.1(c)는 전단에 의해 지배되는 부재에 적용하고 그림 4.3.1(b)는 (c)의 대안으로서와 연결보에 적용하는 것을 알 수 있습니다.
 
귀하께서 말씀하신 문구에 대하여,
“변형량의 절대치가 규정된 경우”는 선부재로서 길이가 변형량에 지배적으로 영향을 끼치는 부재를,
“항복변위의 비율로 나타내는 경우”는 전단벽과 같은 면부재 말하는 것이라 판단됩니다.
 
또한, 그림 4.3.1(b)의 경우, 위에 명시되어있는 바와 같이 연결보에 적용하여 세타(theta)는 그림 5.5.2와 같이 현회전각을 사용하므로 귀하께서 말씀하시는 기둥의 변형각(delta/length)과는 조금 상이합니다.
 
추가적으로, 그림 4.3.1(a)~(c)는 단순히 모델의 형상을 나타내기 위한 그래프로서, 모델링 변수와 허용기준을 달리하기 위해 나누어 놓은 것으로 생각하시면 구분에 도움이 될 것이라 사료됩니다.
 
오늘도 좋은 하루되세요. ^^

댓글목록