3. 사각형 단면 ICH RC 기둥의 비선형 해석모델
3.4 매개변수를 통한 사각형 ICH RC 기둥의 거동분석
3.4.2 정사각-정사각 중공 단면 ICH RC 기둥
62 구속효과를 고려한 사각형 ICH RC 부재의 비선형 모델개발
[그림 3.20] 콘크리트 강도변화에 따른 축력-모멘트 해석결과 (정사각-정사각
중공 단면)
[그림 3.21] 내부강관 두께변화에 따른 축력-모멘트 해석결과 (정사각-정사각
중공 단면)
콘크리트 강도변화에 따른 축력-모멘트 해석결과에서는 먼저, 콘크리트의 구속효과가 발 생하는 경우 축력과 모멘트에 대한 저항능력이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한 콘 크리트의 강도가 증가함에 따라 최대축력과 최대 휨 모멘트가 증가하는 것으로 나타났 다. 내부강관의 두께를 변화하는 경우에는 강관의 두께가 증가함에 따라 역시 최대축력 과 휨 모멘트에 대한 정사각-정사각 중공 단면 ICH RC 기둥의 저항능력이 증가하는 것 으로 나타났다.
(2) 횡력-횡변위 해석
매개변수에 따른 정사각-정사각 중공 단면 ICH RC 기둥의 횡력-횡변위 해석결과를 그 림 3.22와 그림 3.23에 나타내었다.
64 구속효과를 고려한 사각형 ICH RC 부재의 비선형 모델개발 [그림 3.22] 콘크리트 강도변화에 따른
횡력-횡변위 해석결과 (정사각-정사각 중공 단면)
[그림 3.23] 내부강관 두께변화에 따른 횡력-횡변위 해석결과 (정사각-정사각
중공 단면)
콘크리트 강도변화에 따른 횡력-횡변위 해석결과에서 역시, 콘크리트의 구속효과가 발생 하는 경우 최대 횡력이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한 콘크리트의 강도가 증가함 에 따라 횡력이 증가하는 것으로 나타났다. 내부강관의 두께를 변화하는 경우에도 앞서 나타난 해석 결과와 마찬가지로 강관의 두께가 증가함에 따라 최대 횡력이 증가하는 것 으로 나타났으며, 내부강관의 항복파괴와 휨 파괴가 일어나지 않기 위한 최소 두께는 각 각 1.68mm와 0.42mm로 계산되었다. 그림 3.23에서 확인할 수 있듯이 내부강관의 두 께가 1mm인 경우의 결과를 살펴보면, 내부강관의 파괴시점 이후 콘크리트 구속효과가 발생하지 않기 때문에 기둥의 횡력이 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있다. 그림 3.24 에는 정사각-정사각 중공 단면 ICH RC 기둥의 각 부재별 횡력-횡변위를 나타내었다.
[그림 3.24] 각 부재별 횡력-횡변위 해석결과 (정사각-정사각 중공 단면)
각 부재별 횡력-횡변위 해석결과는 콘크리트강도와 내부강관의 두께를 각각 25MPa, 3mm로 선정한 케이스의 결과이며, 직사각 단면 ICH RC 기둥의 결과에서와는 다르게 내부강관의 횡력이 종철근의 횡력보다 작게 나타났다. 이는 내부강관의 면적이 직사각 단면에서보다 정사각 단면이 좁기 때문에 나타난 것으로 사료된다. 세부 부재별 결과를 살펴보면, 앞선 결과에서와 마찬가지로 변위가 증가함에 따라 콘크리트부의 횡력이 감소 하고 특히, 커버 콘크리트의 경우에는 구속효과가 없기 때문에 횡력이 가파르게 감소하 면서 전체 횡력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.