Time Dependent Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Beams

철근콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트 보의 시간의존적 거동해석

This paper deals with the time-dependent analysis of reinforced and prestressed concrete beams. Based on the age-adjusted effective modulus method, the structural behavior in accordance with time is analyzed using the force equilibrium and strain compatibility condition within a typical section. Unlike most of presented approaches adopting some assumptions, such as non-cracking of concrete and consideration of steel effect as a transformed concrete area only, more accurate results can be obtained at all loading conditions since all materials are considered together so as to be maintained their given properties and the cracking effect is included at the same time. Several parameter studies are conducted with the objective to identify the significance of various effects on the time-dependent response of concrete members, i.e., stress re-distribution of each material and occurrance of long-term deflection, etc. Moreover, the obtained results can be used at design and/or construction stage for the purpose of more accurate prediction of structural response with time.

본 논문은 철근콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트 보의 시간의존적 거동해석에 관한 내용으로 재령-보정 유효 탄생계수법에 토대를 두고 단면 내 힘의 평형관계와 변형의 Compatibility 조건을 사용한 반복해석을 통해 부재의 거동을 파악하였다. 콘크리트의 전 단면이 유효하고 부재가 선형 탄생체로 거동하며 강재의 효과는 단지 환산단면적 개념에 따라 해석시 강성만으로 보정되는 기존의 해석방법과는 달리 모든 재료가 고유의 성질을 유지할 수 있도록 함께 고려하며 균열의 영향도 동시에 고려함으로써 모든 하중조건에서 보다 정확한 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 특히 예제해석을 통해 시간에 따른 각 재료의 응력 재분배, 장기처짐의 발생 등 시간의존적 거동에 영향을 미치는 여러 인자의 비교 검토와 균열의 영향분석을 하였으며 설계시 보다 정확하고 합리적으로 이들의 효과를 고려할 수 있도록 하였다.