A Study on Reliability Based Design Criteria for Reinforced Concrete Columns

철근(鐵筋)콘크리트기둥의 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)에 관한 연구(研究)

This study is directed to propose a set of reliability based design provisions which gives more rational design for R.C. columns than the current WSD or USD standard design codes. Cornell's MFOSM theory is used for the derivation of the algorithm for the evaluation of uncertainties associated with resistances, whereas the magnitude of the uncertainties associated with load effects are chosen primarily by considering our level of practice. And thus the uncertainties so obtained are applied for the reliability analysis and the derivation of reliability based design criteria. A target reliability(${\beta}_0=4.0$) is selected as an appropriate value by comparing the values used in foreign countries and by analyzing the reliability levels of our current USD and WSD design standars. Then, a set of load and resistance factors corresponding to the target reliability is proposed as a reliability based design provision, and furthermoere a set of allowable stresses for reinforcing steel and concrete having same level of relibity with the corresponding LRFD criteria is also propared for the current WSD design provision. It may be concluded that the proposed LRFD reliability based design provisions and the corresponding allowable stresses give more rational design than the current code for R.C. columns and may be desirable to introdue into the current WSD and USD provision of R.C. column design.

현행(現行) 콘크리트 표준시방서(標準示方書)에서 WSD 또는 USD로 설계(設計)되는 R.C. 기둥의 설계규준(設計規準)에서 보다 합리적(合理的)인 설계(設計)가 될 수 있는 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 제안(提案)하는 것이 본(本) 연구(硏究)의 핵심(核心)이다. Cornell의 MFOSM 이론(理論)에 의(依)해 R.C. 기둥 저항(抵抗)의 불확실량(不確實量) 산정(算定) 알고리즘을 유도(誘導)하여 저항(抵抗)의 불확실량(不確實量)을 산정(算定)했으며, 하중(荷重)의 불확실량(不確實量)은 우리의 실정(實情)을 고려(考慮)한 적절(適切)한 값을 선택(選擇)하여 신뢰성(信賴性) 해석(解析) 및 설계규준(設計規準)을 산정(算定)했다. 현행(現行) WSD와 USD 설계법(設計法)의 신뢰성(信賴性) 수준(水準)을 분석(分析)하고 외국(外國)의 경우와 비교(比較) 검토(檢討)함으로써, 우리 나라에 알맞는 목표신뢰성지수(目標信賴性指數) ${\beta}_0=4.0$을 택(擇)하여 LRFD 설계규준(設計規準)에 의(依)한 저항(抵抗)-하중계수(荷重係數)를 제안(提案)했다. 또한 철근(鐵筋)과 콘크리트의 허용응력(許容應力)을 산정제안(算定提案)했다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)한 신뢰성(信賴性)을 설계규준(設計規準) 및 허용응력(許容應力)은 일정(一定)한 신뢰성(信賴性)을 주는 보다 합리적(合理的)인 설계(設計)가 되게 하므로 현행(現行) R.C. 기둥의 설계규준(設計規準)에 신뢰성(信賴性) 설계(設計) 개념(槪念)을 하는 것이 바람직하다고 본다.