비선형해석 거동특성 및 모델링

START 서브노트 문제:

비선형해석 거동특성 및 모델링

1차부재와 2차부재 거동특성(변형, 힘) 모델링 변수 산정

정답:

철근콘크리트성능기반내진설계지침

1차부재와 2차부재

1. 1차부재
   • 지진력에 저항하는 부재, 주로 지진력 저항시스템 내의 부재가 여기에 해당한다.
2. 2차 부재
   • 연직하중을 저항하는 부재. 횡하중에 저항하지 않는다. 다만 횡하중 작용시 과도한 변형에 의해 급속한 붕괴를 방지해야 하므로, 횡하중 작용시의 변형은 설계기준을 만족하여야 한다.
   • 지진력 작용 시 해당 부재의 파괴가 다른 1차부내의 파괴를 가져올 경우, 1차부재로 취급

변형지배거동과 휨지배 거동

1. 변형지배거동
   • 지진력 저항시 연성거동이 수반되는 부재의 거동. 일반적으로 휨 지배시 연성거동을 하게 되므로, 휨지배 거동의 부재들이 여기에 해당한다. 다만 벽체의 면내 방향 전단력이나 연결보의 전단력의 경우 변형지배거동으로 분류된다.
2. 휨지배 거동
   • 부재의 내력이 작용하중에 대해 축력 및 전단력에 대해 여유치가 있고, 휨에 대해 한계상태에 있는 경우 휨에 지배되어 거동하게 되므로 이를 휨지배거동이라 한다. 일반적으로 RC 부재는 휨에 대해 연성을 가지도록 설계되므로 휨지배 거동일시 변형지배 거동을 하게 된다.
3. 힘지배 거동
   • 지진력 저항시 비탄성 변형에 수반되지 않고 최대강도 도달이후 취성파괴되어 저항력을 기대할 수 없는 부재의 거동

거동특성 분류

1. 변형 지배 거동 : 지진력 저항시 연성거동이 수반되는 부재의 거동
2. 힘 지배 거동 : 지진력 저항시 비탄성 변형이 수반되지 않고 최대강도 도달이후 취성파괴되어 저항력을 기대할 수 없는 부재의 거동

	변형지배 작용	힘지배 작용
보	휨	전단력
기둥	휨	축력, 전단력
벽체	휨	축력, 전단력
연결보	휨, 전단력	X

부재의 모델링 변수

1. 보의 모델링 변수
   • 충분한 전단강도와 적절한 정착 및 이음상세 적용시 → 변형지배 작용
   • 충분한 전단강도확보가 어려울 시 → 힘지배 작용
2. 기둥의 모델링 변수
   • 기둥은 전단보강 상세, 전단력 및 축력비를 고려하여 예상되는 거동에 따라 변형지배와 힘지배로 분류
3. 벽체의 모델링 변수
   • 대체로 변형지배거동이나 전단변형을 고려하여야 하는 경우 전단탄성모델을 사용할 수 있다.
   • 단, 벽체의 면내방향 전단력은 변형지배 거동이다. (기존 시설물 내진성능평가 요령(p.45) 및 학교시설 내진성능평가 및 보강 메뉴얼 p.62)
4. 연결보의 모델링 변수
   • 일반적으로 연성거동에 유리한 휨지배 모델을 사용하며 비선형 해석결과에 따라서 요구되는 전단강도 및 내진상세 요구조건을 만족해야 한다.

철근콘크리트성능기반내진설계지침.pdf p.22

END