3. 사각형 단면 ICH RC 기둥의 비선형 해석모델
3.4 매개변수를 통한 사각형 ICH RC 기둥의 거동분석
3.4.1 직사각 단면 ICH RC 기둥
58 구속효과를 고려한 사각형 ICH RC 부재의 비선형 모델개발
스에 대한 결과를 추가하여 콘크리트 구속응력 유무에 따른 결과를 비교하였다. 콘크리 트의 강도를 변화하는 케이스들의 내부강관 두께는 3mm로 설정하였으며, 내부강관의 두께를 변화하는 케이스들의 콘크리트강도는 25MPa을 사용하였다. 초기축력은 없는 것 으로 가정하였다.
(a) 방향 (b) 방향
[그림 3.15] 콘크리트 강도변화에 따른 축력-모멘트 해석결과 (직사각 단면)
(a) 방향 (b) 방향
[그림 3.16] 내부강관 두께변화에 따른 축력-모멘트 해석결과 (직사각 단면)
콘크리트 강도변화에 따른 축력-모멘트 해석결과에서는 먼저, 콘크리트의 구속효과가 발 생하는 경우 방향과 방향 모두에서 축력과 모멘트에 대한 저항능력이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한 콘크리트의 강도가 증가함에 따라 직사각 단면 ICH RC 기둥의 최대축력과 최대 휨 모멘트가 증가하는 것으로 나타났다. 내부강관의 두께를 변화하는
60 구속효과를 고려한 사각형 ICH RC 부재의 비선형 모델개발
경우에는 강관의 두께가 증가함에 따라 역시 최대축력과 휨 모멘트에 대한 직사각 단면 ICH RC 기둥의 저항능력이 방향과 방향 모두에서 증가하는 것으로 나타났다. 직사각 단면의 ICH RC 기둥의 방향별 비교에서는 방향과 방향, 두 가지 방향 중 길이가 더 긴 쪽인 방향에 대한 최대 휨 모멘트가 더 큰 것을 확인할 수 있다.
(2) 횡력-횡변위 해석
매개변수에 따른 직사각 단면 ICH RC 기둥의 횡력-횡변위 해석결과를 그림 3.17과 그 림 3.18에 나타내었다. 축력-모멘트 해석과 마찬가지로 방향과 방향 각각에 대한 해 석결과를 구분하여 도출하였다.
(a) 방향 (b) 방향
[그림 3.17] 콘크리트 강도변화에 따른 횡력-횡변위 해석결과 (직사각 단면)
(a) 방향 (b) 방향
[그림 3.18] 내부강관 두께변화에 따른 횡력-횡변위 해석결과 (직사각 단면)
콘크리트 강도변화에 따른 횡력-횡변위 해석결과에서 역시, 콘크리트의 구속효과가 발생 하는 경우 방향과 방향 모두에서 횡력이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한 콘크리 트의 강도가 증가함에 따라 직사각 단면 ICH RC 기둥의 최대횡력이 증가하는 것으로 나타났다. 내부강관의 두께를 변화하는 경우에도 축력-모멘트 해석 결과와 마찬가지로 강관의 두께가 증가함에 따라 최대횡력이 방향과 방향 모두에서 증가하는 것으로 나 타났으며, 내부강관의 항복파괴와 휨 파괴가 일어나지 않기 위한 최소 두께는 각각 1.89mm와 0.47mm로 계산되었다. 그림 3.18에서 확인할 수 있듯이 내부강관의 두께가 1mm인 경우, 내부강관의 파괴시점 이후 콘크리트 구속효과가 발생하지 않기 때문에 특 정 횡변위 이후에 기둥의 횡력이 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 직사각 단면의 ICH RC 기둥의 방향별 횡력-횡변위 비교에서는 두 가지 방향 중 길이가 더 긴 쪽에 대한 최대 횡력이 더 큰 것을 확인할 수 있다. 그림 3.19에는 직사각 단면 ICH RC 기둥의 각 부재별 횡력-횡변위를 나타내었다.
(a) 방향 (b) 방향
[그림 3.19] 각 부재별 횡력-횡변위 해석결과 (직사각 단면)
각 부재별 횡력-횡변위 해석결과는 콘크리트강도와 내부강관의 두께를 각각 25MPa, 3mm로 선정한 케이스의 결과이며, 위에서와 마찬가지로 방향에서의 최대 횡력이 더 크게 나타났다. 세부 부재별 결과를 살펴보면, 변위가 증가함에 따라 콘크리트부의 횡력 이 감소하고 그중에서도 커버 콘크리트는 구속효과가 없기 때문에 횡력이 가파르게 감 소하면서 전체 횡력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
62 구속효과를 고려한 사각형 ICH RC 부재의 비선형 모델개발