Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Stress Relaxation Coefficient Method for Concrete Creep Analysis of Composite Sections

합성단면의 콘크리트 크리프 해석을 위한 이완계수법

  • 연정흠 (인하대학교 토목공학과) ;
  • 경태현 (GS건설(주) 플랜트사업본부) ;
  • 김다나 (인하대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.09.07
  • Accepted : 2010.12.10
  • Published : 2011.02.28
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Abstract

The concrete creep deformation of a hybrid composite section can cause additional deformation of the composite section and the stress relaxation of pre-compressive stress on the concrete section due to partial restraint of the deformation. In this study, the stress relaxation coefficient method (SRCM) is derived for simple analysis of complicate hybrid or composite sections for engineering purpose. Also, an equation of the stress relaxation coefficient (SRC) required for the SRCM is proposed. The SRCM is derived with the parameters of a creep coefficient, section and loading properties using the same method as the constant-creep step-by-step method (CC-SSM). The errors of the SRCM is improved by using the proposed SRC equation than the average SRC's which were estimated from the CC-SSM. The root mean square error (RMSE) of the SRCM with the proposed SRC equation for concrete with creep coefficient less than 3 was less than 1.2% to the creep deformation at the free condition and was 3.3% for the 99% reliability. The proposed SRC equation reflects the internal restraint of composite sections, and the effective modulus of elasticity computed with the proposed SRC can be used effectively to estimate the rigidity of a composite section in a numerical analysis which can be applied in analysis of the external restrain effect of boundary conditions.

복합구조의 합성단면에서 콘크리트 크리프변형은 합성단면에 추가 변형을 발생시키며, 장기변형의 일부 구속에 의한 응력이완은 콘크리트단면에 도입된 선압축응력의 심각한 손실을 초래할 수 있다. 이 논문에서는 복잡한 합성단면의 콘크리트 크리프변형에 대해 공학적인 목적에서 단순 해석이 가능한 이완계수법을 유도하고, 이완계수법에 요구되는 응력이완계수 식을 제안하였다. 이완계수법은 크리프계수와 합성단면의 환산단면특성 및 하중특성을 매개변수로 사용하는 균등 크리프계수 단계별계산법(CC-SSM)과 같은 방법으로 유도되었다. 제안된 이완계수 식에 의한 응력이완계법의 오차는 CC-SSM으로부터 평가된 이완계수법의 평균 응력이완계수에 의한 오차보다 향상되었으며, 자유상태에서 크리프변형에 대한 제안식에 의한 이완계수법 반응의 평균오차율은 3보다 크지 않은 크리프계수에 대해 1.2%보다 작으며, 99% 신뢰도에서 최대 3.3%이었다. 제안된 응력이완계수 식은 크리프변형에 대한 합성단면의 내부구속 정도를 반영하며, 외부구속 효과를 분석하기 위한 전산구조해석에서 응력이완계수가 적용된 유효탄성계수는 합성단면의 요소에 대한 강성 계산에 효율적으로 적용될 수 있다.

Keywords

References

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