그림 6.10 일반구조용 강재와 내화 강재의 하중지지능력 비교
제7장 결론
본 논문에서는 극한 해석의 하계 정리를 기본으로 한 Compact Procedure Method를 이용하여 비정상하중에 의한 우발적 하중이 발생하였을 경우 대상 구조물의 하중지지 능력을 평가하였고, 비정상하중에 가장 취약한 부재를 판별하여 보강함으로써 구조물 의 하중지지능력 향상에 미치는 영향에 대해서도 검토하였다.
1. 평면트러스 해석결과, 구조물의 각 부재들의 중요도를 도출하고 순차적으로 보강하 여 구조물의 하중지지능력에 미치는 영향에 대해 평가하였으며, 스팬의 개수와 지지조 건에 상관없이 중요도가 높은 부재를 판별하여 보강하는 것이 경제적이고 효과적인 것 으로 판단되어진다.
2. 벨트트러스 설치 유∙무에 따른 해석결과, 하중조건에 상관없이 브레이스 및 벨트트 러스를 구조물에 설치함으로써 구조물의 하중지지능력이 향상됨을 알 수 있었다. 또 한, 부재의 우발적인 손실로 인한 하중지지능력의 저하 또한 상당부분 완화시키는 효 과가 있음이 확인되었고, 부재의 손실이 발생할 경우에 하중계수와 소성힌지 발생지점 을 비교해보았을 때, CASE의 종류에 상관없이 내부기둥보다 외부기둥이 우발적인 하중 에 취약하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 중앙코어 브레이스 및 벨트트러스는 수 평하중에 더 크게 저항함을 검토하였으며, 연직하중만 작용할 경우보다 수평하중이 동 시에 작용할 때에 하중지지능력이 큰 폭으로 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
3. 오클라호마 시(市) 연방청사의 하중지지능력 평가에 대한 해석결과, 트랜스퍼 층 보강을 위해 구조물의 부재감도지수가 높은 부재(중요부재)들을 판별하여 보강함으로 써 구조물의 하중지지능력이 향상됨을 확인할 수 있었으며, 트랜스퍼 층 보강을 통해 실제 테러에 의한 부재의 손실이 발생하였을 경우, 붕괴기구의 검토만으로는 트랜스퍼 층을 통한 보강이 연쇄적인 붕괴를 방지할 수 있다고 말할 수 없으나, 손상하중계수가 보강 전 정상상태에서의 하중계수보다 높게 나타났으므로 Alfred P. Fedural Bilding 의 연쇄적인 붕괴는 방지할 수 있었을 것으로 사료된다.
4. 강재의 표면 온도에 따른 강재의 항복강도를 산출하여 부재 별 허용응력에 도달하 는 시간을 확인할 수 있었으며, 일반구조용 강재와 내화강재의 화재 발생 시 구조물의
하중지지능력에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 또한, 가장 취약한 부재를 내화강재 로 설계하였을 경우, 내화강재만을 사용하였을 때의 하중지지능력에 최소 80% 이상을 확보하는 것을 확인할 수 있었고, 이를 통해 화재에 취약한 부재를 판별하여 부분적인 내화강재 설계가 경제성과 구조물의 안전성을 동시에 확보할 것으로 사료된다.
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