질문
이상화된 모멘트-곡률 곡선이 정상적으로 계산되지 않습니다.
답변
모멘트-곡률 곡선은 단면 형상, 철근 배근 상태, 비탄성 재료특성을 이용하여 계산되며, 모멘트-곡률 곡선을 이용하여 이상화된 모멘트-곡률 곡선을 구하게 됩니다.
따라서, 기본적으로 언급한 세 가지 항목이 적절하게 정의되어 있어야 계산이 가능합니다.
먼저, 콘크리트 재료에 적용한 Mander 모델의 경우 주철근과 횡구속철근에 의해 3축 압축을 받아 심부 콘크리트의 강도가 증가하는 효과를 모사한 모델입니다. 따라서 철근이 폐합된 배근 상태가 아니거나, SRC 단면과 같이 철근 배근 없이 기둥 심부에 강재가 매립되어 있는 경우 부적절한 적용이 될 수 있습니다.
두 번째로 주의해야 할 점은 비탄성 재료 특성의 콘크리트 변형률을 적절하게 입력해주어야 합니다.
입력 실수 또는 일부 변형률 입력 값을 기본 값으로 그대로 사용하는 경우, 아래 그림과 같이 항복점이 부적절한 위치에 계산되거나 이상화 곡선을 그리지 못하는 경우가 발생합니다.
이상화 곡선이 정상적으로 계산되지 않는 경우 비탄성 재료특성의 입력 값에 대한 재확인이 필요합니다.
[ 항복 변형률을 잘못 기입한 모멘트-곡률 곡선 ]
콘크리트 재료 특성의 변형률은 아래 표를 참고하여 기둥단면 형상과 철근 겹이음 상태에 따른 극한 변형률을 결정할 수 있습니다.
[ 기존 시설물(교량) 내진성능 평가 요령, <표 4.2.1> ]
추가로 콘크리트의 항복 변형률은 강도가 최대로 발현시 변형률의 70%를 취하도록 요령에서 제시하고 있습니다.
Inelastic Material 대화상자에서 예를 들어보면 최대 강도시 변형률 ε_co가 0.002일 때 항복변형률 ε_cy가 0.0014로 자동 계산되는 것을 확인할 수 있습니다.
[ Inelastic Material의 Unconfined Concrete 대화상자 ]
다만, 구속 콘크리트 입력 대화상자에서는 자동계산을 수행하고 있지 않으므로 체크 박스를 클릭하여 70%에 해당하는 변형률을 직접 입력해주어야 합니다.
[ Inelastic Material의 Confined Concrete 대화상자 ]