A Study on Reliability Based Design Criteria for Spiral R.C. Columns

나선(螺旋)기둥의 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)에 관한 연구(研究)

This study investigates reliability based design criteria for the spiral R.C. columns, and proposes practical algorithm which is based on Ellingwood's algorithm for the reliability analysis and the derivation of reliability based design criteria. Cornell's MFOSM theory is used for the derivation of the algorithm for the evaluation of uncertainties associated with resistances, whereas the magnitude of the uncertainties associated with load effects are chosen primarily by considering our level of practice. And thus the uncertainties so obtained are applied for the relilability analysis and the derivation of reliability based design criteria. A target reliability (${\beta}_0=3.5$) is selected as an appropriate value by comparing the values used in foreign countries and by analyzing, the reliability levels of our current USD and WSD design standards. Then, a set of load and resistance factors corresponding to the target reliability is proposed as a reliability based design provision, and furthermore a set of allowable stresses for reinforcing steel and concrete having same level of reliability with the corresponding LRFD criteria is also propared for the current WSD design provision. It may be concluded that the proposed LRFD reliability based design provisions and the corresponding allowable stresses give more rational design than the current code for spiral R.C. columns.

본(本) 연구(硏究)는 나선(螺旋)기둥의 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 고찰(考察)하고, Ellingwood가 제안(提案)한 신뢰성(信賴性) 해석(解析)과 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準) 산정(算定) 알고리즘으로부터 실용적(實用的)인 알고리즘을 유도(誘導)하였다. Cornell의 MFOSM 이론(理論)에 의해 나선(螺旋)기둥의 불확실량(不確實量) 산정(算定)알고리즘을 유도(誘導)하여 저항(抵抗)의 불확실량(不確實量)을 산정(算定)했으며, 하중(荷重)의 불확실량(不確實量)은 우리의 실정(實情)을 고려한 적절한 값을 택(擇)하여 신뢰성(信賴性) 해석(解析) 및 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 산정(算定)했다. 현행(現行) WSD와 USD 설계법(設計法)의 신뢰성(信賴性) 수준(水準)을 분석(分析)하고 외국(外國)의 경우와 비교(比較) 검토(檢討)함으로써, 우리 실정(實情)에 적당한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數) ${\beta}_0=3.5$를 택(擇)하여 LRFD 설계규준(設計規準)에 의한 하중일저항계수(荷重一抵抗係數)를 제안(提案)했으며, 신뢰성설계(信賴性設計)와 비슷한 신뢰성(信賴性)을 갖는 WSD의 철근(鐵筋)과 콘크리트의 허용응력(許容應力)을 산정(算定) 제안(提案)했다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)한 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準) 및 허용응력(許容應力)은 일정(一定)한 신뢰성(信賴性)을 주는 보다 합리적(合理的)인 설계(設計)가 됨을 알 수 있었다.