800MPa 항복강도를 가진 고강도 강재를 사용한 콘크리트 충전 강관 기둥의 좌굴강도 산정방법에 관한 연구

Abstract

강재와 콘크리트의 합성구조의 안전한 설계를 위한 강재의 사용가능한 항복강도는 설계기준에 의해 대부분 제한되어 있다. 게다가 이러한 제한은 가끔씩 탄성좌굴하중에 영향을 받는 곳의 세장한 기둥과 같은 종류의 부재들에 대해 비경제적인 설계를 야기한다. 세장기둥의 경제적인 설계를 위해, 고강도강재를 사용한 CFT의 변수분석 연구는 고강도 강재의 항복강도 제한을 특별히 평가하도록 제한하고 있다. 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용한 유한요소 해석 모델을 통해 680MPa 이상의 항복강도를 가진 고강도 강재를 사용한 CFT를 위한 해석적 연구가 기존의 실험 연구 검증과 함께 수행되었다. 평가되어질 설계변수들은 강재의 항복강도, 콘크리트의 설계기준압축강도, 강재의 두께와 세장비이다. 설계변수들의 영향은 설계기준인 KBC-09와 비교되었다. 선행되어진 실험체들과 54개의 실험모델들을 통한 변수분석 연구로부터 세장비의 큰 범위에 대한 현행건축구조기준에 제한되어지는 것보다 더 높은 항복강도를 갖는 강재를 사용한 CFT의 안전한 설계가 가능함을 알 수 있었다. 또한 고강도 재료를 사용한 CFT의 누가강도 기여분이 콘크리트가 더 클 경우 더 안전한 설계가 가능함이 나타났다.