| 요약1 |
하중-저항계수설계법(LRFD-Load and Resistance Factor Design)은 현재 미국에서 사용하고 있는 설계방법으로 지난 86년에 AISC (American Institute of Steel Construction)에서 채택한 후 94년에는 AASHTO에서도 현대적 교량의 설계법으로 채택한 새로운 설계법이다. 지난 80년대 초 이래로 유럽이나 캐나다 등에서 발전된 LSD (Limit State Design), 즉 한계상태설계법과 유사하며 구조신뢰성방법에 기초한 일종의 확률적 한계상태설계법이다. LRFD나 LSD 모두 종래의 응력 중심의 WSD (Working Stress Design), 일명 ASD (Allowable Stress Design)같은 탄성설계법과는 달리 구조부재나 상세요소의 극한내력강도 또는 한계상태내력에 바탕을 두고 극한 또는 한계하중에 의한 부재력이 부재의 극한 또는 한계상태내력을 초과하지 않도록 하는 설계법이다. 따라서, LRFD는 종래의 RC구조물의 강도설계법이나 강구조물의 소성설계법(plastic design)과 설계규준의 형식(design format)면에서는 유사하다. 그러나 LRFD는 이들과는 달리 하중 및 저항관련 안전모수, 즉 설계안전률의 결정을 종래의 설계법에서와 같이 주로 오랜 기간의 경험에만 의존하여 확정적으로 결정하지 않고, 하중과 구조저항관련 모든 불확실성을 확률통계적으로 처리하는 구조신뢰성이론에 기초하여 다중 하중계수와 저항계수를 보정(calibration) 하므로써 구조물의 일관성있는 적정수준의 안전율, 즉 최적의 목표신뢰도(target reliability)를 일정한 수준으로 갖도록 하는 보다 합리적이고 새로운 설계법이다. 또한 이러한 안전모수의 결정방법 외에도 구조물의 강도 및 사용성 관련 각종 파손모드(failure mode)에 대응하는 한계상태의 거동을 기준으로 하여 구조물 또는 부재의 내하력을 산정하고, 이와 함께 하중계수를 사용한 극한 또는 한계하중에 대한 탄성해석, 탄소성해석, 극한해석 등에 의해 구한 부재력을 사용한 한계상태 방정식을 기본으로 하여 구조단면치수를 결정하거나 구조물의 안전도, 신뢰도 등을 검사하는 설계법이란 점도 종래의 WSD, LFD(Load Factor Design)등과는 다른 독특한 면을 갖고 있는 설계법이다. 이러한 확률적 한계상태설계에 기초를 둔 하중-저항계수설계법의 기본개념과 발전사항에 대하여 알아 보고자한다. |