신뢰성공학(각종설계법의 종류와 특징)

소개

각종설계법의 종류와 특징

목차

-각종 설계법의 종류
①허용응력 설계법(working stress design method, WSD, ASD(Allowable Stress Design))
②극한강도 설계법(ultimate strength design method, USD)
③한계상태 설계법(limit state design method, LSD)
④리스크 기준 설계법

본문내용

허용응력도설계법(WSD)

허용응력도 설계법은 하중계수를 적용하지 않은 사용하중을 설계하중으로 사용하며, 탄성해석에 근거를 두고 있다. 허용응력설계법(allowable stress design, service load design)은 사용하중 하에서 재료가 허용응력이라고 불리우는 응력범위 내에 들도록 설계하는 것이다.  이 범위 안에서는 재료가 탄성거동을 하는 것으로 볼 수 있기 때문에 탄성거동에 기초하여 부재를 설계한다.  허용응력설계법은 부재가 파괴가 일어날 때까지의 안전에 대한 여유치를 제대로 평가하는 것이 어렵다.

탄성해석에서 작용하중에 의한 부재의 거동은 중첩원리(각 하중을 개별적으로 작용시켜, 그 효과를 합친 것과 같다)가 성립되므로, 구조체에 따라 예상되는 설계하중들을 여러 경우별로 적용시키고 그 결과들을 조합하여 그 중 가장 불리한 응력상태가 정하여진 허용응력을 넘지 않게 부재단면을 선정하는 방법이다.

            부재응력(사용하중에서 가장 불리한 상태) ≤ 허용응력(안전율 × 재료강도)

부재응력이 재료강도에 안전율을 적용하여 정하여지는 허용응력도 이하가 되도록 콘크리트 단면과 철근량 및 배근방법을 정하여야 한다. 부재의 사용성에 대하여 특별히 고려하지 않아도 된다.

(1) 허용응력도 설계법에서는 다음과 같은 가정이 통용된다.
     ① 콘크리트와 철근은 훅크의 법칙을 따라, 응력과 변형도가 선형비례하며,
         제하시 잔류변형이 생기지 않는다.
     ② 철근의 탄성계수는 정수이다.
     ③ 콘크리트의 휨인장응력은 무시한다.
     ④ 철근과 콘크리트의 부착은 완전하여 하중작용시 상대적인 미끄러짐이 생기지 않는다.
     ⑤ 콘크리트와 철근에 생기는 응력은 규정된 허용응력의 값을 초과하지 않는다.

참고자료

· 신뢰성 공학 입문/ 송지호,박준엽 공저/ 인터비젼, 2007
· http://cafe.naver.com/how2beaman.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=95
· 네이버 백과사전