Design versus Ultimate Behavior of Reinforced Concrete Hyperbolic Paraboloid Saddle Shell

철근콘크리트 쌍곡 '안장' 쉘의 설계 예와 극한거동

One case of pointwise limit design is performed for a hyperbolic paraboloid saddle shell(originally used by the Lin-Scordelis) to check the design strength against a consistent design loads, therefore, to verify the adequacy of current design practice for reinforced concrete shells. The design method which was based on stresses from membrane analysis in conjunction with pointwise limit state design equations shows a good performance, which means that the design method gives a lower bound on the ultimate load. This shows the adequacy of the current practice at least for this saddle shell case studied. To generalize the conclusion many more designs-analyses are performed with different shell configurations.

철근콘크리트 쉘구조물에 대한 현행 설계방법의 타당성을 증명하기 위한 시도로서 Lin과 Scordelis에 의해서 사용되었던 쌍곡 포물선 '안장' 쉘에 대한 설계를 막응력 해석(membrane analysis)에 의해서 구한 응력을 토대로 하여, 보강철근의 설계는 특정부분의 극한거동에 근거를 둔 설계방정식을 이용하여 수행하였다. 비탄성해석을 수행한 결과 행이 97%의 설계극한하중을 지지할 수 있음을 보여주었다. 이는 설계방법이 본 연구에서 해석한 특정 쉘의 실제 극한하중에 대해서 소성이론의 하계정리(Lower bound theorem)가 적용 될 수 있다는 가능성을 보여주고 있으며, 따라서 현행 설계방법의 타당성을 제공하고 있다고 볼 수 있다. 이러한 결론을 일반화하기 위해서는 여러 형태의 철근콘크리트 쉘구조물에 대해서 광범위한 설계와 해석이 행해져야 할 것이다.