Reliability-based Design Criteria for Reinforced Concrete Structures Based on Partial and Combined Resistance Factor Formats

부분(部分) 및 조합저항계수형식(組合抵抗係數形式)에 의한 철근(鐵筋)콘크리트구조(構造)의 신뢰성(信賴性) 계기준(計基準)

There is the need to balance safety, economy and serviceability in all phases of society problems. This is especially true in structural code formulation. where a framework is established by which practicing structural engineers can be assured of designing structures that reasonably meet the above three objectives. The existing design codes, which are generally based on the structural theory and certain engineering experience, do not realistically consider the uncertainties of loads and resistances and the basic reliability concepts. The purpose of the present study is therefore to develop the realistic reliability-based design criteria to secure adequate safety arid reliability, and to derive the models for partial and combined resistance factor formats. To this end, the reliability levels of our existing design code for concrete structures are first evaluated and the target reliabilities are determined, the new code formats are evolved from these target reliabilities. The present study indicates that the proposed formats exhibit relatively-uniform reliability and reasonably take into account the different material characteristics of concrete and steel in concrete structures.

사회에서 일어나는 대부분의 문제에는 안전성과 경제성 및 사용성사이에 균형을 이루어야 할 필요성이 존재한다. 이것은 특히 구조물을 설계할 때에 직접적으로 적용되는 말이며 구조물이 갖추어야 할 세가지 기본요건이 바로 이 안전성과 사용성 그리고 경제성인 것이다. 기존의 설계기준은 구조해석의 기본이론과 실제적인 경험이 복합된 설계기준으로서 하중과 강도의 불확실성을 합리적으로 고려하지 못하여 왔고, 구조의 신뢰성개념을 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 좀더 합리적인 안전성과 신뢰성을 확보하기 위하여 구조신뢰이론에 토대를 둔 진보된 설계기준을 제시하고, 부분 및 조합저항계수기법을 고안하였다. 이를 위하여 우리나라의 기존 콘크리트설계규준의 신뢰수준을 평가하고 이 결과로부터 합리적(合理的)인 목표신뢰성지수를 결정하였으며, 이로부터 신뢰성이론에 근거한 새로운 설계기준을 도출하였다. 본 연구에서 유도된 부분(部分) 및 조합저항계수(組合抵抗係數)를 이용한 설계양식은 콘크리트와 철근의 구조재료특성을 효율적으로 고려하고 있어 전체저항계수를 이용한 설계양식보다 합리성을 보여주고 있으며 진보된 설계기준임을 보여주고 있다.