스트럿-타이 모델을 이용한 T형 깊은 보의 설계에 관한 연구 = A Study of Design in T-Shaped Deep Beam Using Strut-Tie Model

국문 초록 (Abstract)

T형 깊은 보는 변형률 분포가 비선형성을 띄고 응력의 형태가 교란되어있어 일반적인 휨 이론으로는 해석이 불가능하다. 그러므로 T형 깊은 보는 스트럿-타이 모델의 사용이 필수적인 구조물이다.
T형 깊은 보는 설계함에 있어 기존의 설계방법에 의하면, 구조물의 어느 한 부분은 매우 정확하게 설계하는 반면, 다른 부분은 과거의 경험 혹은 일반상식에 바탕을 두어 설계하여 왔다. 하지만 본 연구에서는 유한요소 해석 결과를 바탕으로 구성된 스트럿-타이 모델을 이용하여 T형 깊은 보에 대하여 설계하였다. 또한 재료의 비선형성을 고려한 비선형 스트럿-타이 모델과 선형 스트럿-타이 모델을 이용하여 얻은 각각의 해석 결과를 비교 분석하였다. T형 깊은 보의 설계에 있어서 스트럿-타이 모델을 이용한 설계는 기존의 방법보다 좀더 합리적이고 경제적인 설계법이라 판단할 수 있으며, 또한 비선형 스트럿-타이 모델을 사용하지 않고 선형 스트럿-타이 모델로 해석하여도 충분히 안전성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Stress condition of T-shaped deep beam is very disturbed because the stain distribution is not linear. Hence, Strut-Tie model must be considered in design of T-shaped deep beam. If irrational design or irrational construction should be conducted, that may lose stability in capacity as structure.
In current design practice, certain parts of structure are designed with extreme accuracy, while T-shaped deep beam is designed using common sense and experience. Therefore, it is generally very conservative. For that reason, logical, reasonable concept and accuracies are desired at design of T-shaped deep beam. Strut-Tie model satisfies those desires. In this paper, T-shaped deep beam is analyzed by considering nonlinear stain distribution. Strut-Tie model is constructed based on principle stress trajectory obtained from finite element analysis of T-shaped deep beam. The analysis result are compared with the specifications, and this paper presents that Strut-Tie model can be an economical design than current design methods without losing the degree of safety.