질문
내진성능평가를 수행할 때에 콘크리트 극한 변형률 및 최대변위 연성도 적용은 어떻게 하나요?
답변
내진성능평가 프로세스에서 아래 표와 같은 콘크리트 극한변형률 및 최대변위연성도를 적용하기 위해, CIVIL NX에서 프로젝트에 적합한 값을 설정하는 방법에 대해서 문의하신 것으로 보여집니다.
콘크리트 극한변형률은 아래와 같이 Mander Model의 Concrete Type을 ‘Confined Concrete’로 설정한 후, 위 표에 제시된 값을 기준으로 엔지니어께서 직접 입력하셔야 합니다.
CIVIL NX 경로 : Seismic Perform. > Pier Eval. > Define Inelastic Material Properties의 Inelastic Material Model에서 ‘Ultimate Strain for Confined Concrete’를 체크 온(Check On)하시면 해당 값을 설정할 수 있습니다.
다만, 벽식 교각의 경우 교축방향과 교축직각방향에 따라 콘크리트 극한변형률이 다르게 적용되므로, 아래와 같이 방향별로 각각 설정해 주시기 바랍니다.
그리고 최대변위연성도는 아래와 같이 철근 상세 및 CIVIL NX의 Section 정보를 고려하여 자동으로 산정하여 출력하고 있습니다.
아래 표를 참고하여 CIVIL NX의 설정에 따른 최대변위연성도 적용 기준을 확인하시기 바랍니다.
최대 변위연성도 | CIVIL NX 적용 | |
철근 상세 | Section | |
제한없음 | 겹침이음철근(0%), 겹침이음철근(50%) | 원형 기둥 사각 기둥 |
1.80 | 겹침이음철근(100%) | 원형 기둥 |
1.00 (벽식 : B/H ≥ 4) | 겹침이음철근(100%) | 사각 기둥 교축방향 B/H에 따라 최대변위 연성도 적용 |
1.8-0.2 B/H (천이 : 1.5 < B/H < 4) | 겹침이음철근(100%) | |
1.50 (일반 : B/H ≤ 1.5) | 겹침이음철근(100%) | |
1.50 | 겹침이음철근(100%) | 사각기둥 교축직각방향 |
다만, 위와 같이 원형 기둥의 lsp/D>0.5인 경우에는 겹침이음길이 lsp를 별도로 설정할 수 있는 항목이 없으므로, 겹침이음철근(50%)으로 설정하고 최대변위연성도를 ‘제한 없음’으로 검토를 수행하시기 바랍니다.
위 표에 제시된 각 케이스별로 내진성능평가 계산서에 출력되는 내용을 아래와 같이 예시로 안내드립니다.
Case 1) 원형 기둥 및 사각 기둥의 경우, 단일철근(0%) 또는 겹침이음철근(50%)을 적용하면 최대변위연성도는 ‘제한 없음’으로 설정됩니다.
Case 2) 원형 기둥의 경우, 겹침이음철근(100%)을 적용하면 최대변위연성도는 1.8로 설정됩니다.
Case 3) 사각 기둥의 경우, B/H가 ‘일반교각’이고 겹침이음철근(100%)을 적용하면 최대변위연성도는 1.5로 설정됩니다.
Case 4) 사각 기둥의 경우, B/H가 ‘천이교각’이고 겹침이음철근(100%)을 적용하면 최대변위연성도는 1.2로 설정됩니다.
최대변위연성도 산출 : 1.8 - 0.2 x B/H = 1.8 - 0.2 x 3 = 1.2
Case 5) 사각 기둥의 경우, B/H가 ‘벽식교각’이고 겹침이음철근(100%)을 적용하면 최대변위연성도는 1.0으로 설정됩니다.