최근, 복잡해진 도심지의 토지이용률을 향상시키기 위해 원형 강기둥 구조물의 건설이 점차 요구되고 있다. 원형강기둥 구조물은 유효단면적을 감소함과 동시에 내하력 증가 효과를 기대할 수 있다. 그러나 이러한 원형 강기둥 구조물은 지진 및 피로와 같은 반복하중 작용시 국부좌굴 및 대변형 현상이 발생하며 이로 인하여 대상구조물의 성능이 감소된다. 이러한 내하력 감소 현상을 방지하기 위해 최근 원형 강기둥에 환보강재(다이아프램)의 적용을 고려할 수 있다. 수직보강재의 적용으로 인한 좌굴내하력 및 내진성능의 증가효과는 이미 연구된 바 있으나 다이아프램에 관한 연구는 아직 전무한 실정이다. 단조 및 반복하중 작용시 국부좌굴 및 변형을 효과적으로 방지하기 위해서는 원형강교각에 적용된 다이아프램 설치위치가 중요한 역할을 한다. 그러나 설치위치의 변화에 따른 다이아프램의 내진성증 증가효과에 관해서는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 기하학적, 재료학적 비선형을 고려한 유한요소프로그램을 이용하여 탄소성해석을 수행하였다. 즉, 다이아프램 설치위치를 파라메타로하여 내진성능을 검토하였다. 본 연구에서는 각 해석모델의 내하력 및 에너지 소산효율을 비교함으로서 원형강교각에 적용된 다이아프램에 관한 내진성능을 명확히 하였다.

To improve the land use of urban, Construction of the circular steel column is required recently. The circular steel columns have a advantage for improving a load carrying capacity as wall as reducing a effective section area. However, the circular steel columns under service load, such as earthquake, shows a tendency to cause local buckling and large deformation. To prevent these phenomena, use of diaphragm is considered. It is reported that longitudinal stiffeners has a effect on improving a buckling and fatigue performance of steel structures. The research of effect on diaphragm is not sufficient. Under monotonic and cyclic loadings diaphragm make a important role to prevent local buckling and deformation of used steel structures. Therefore, influence of diaphragm on performance of used steel structures is investigated. In this study, the influence of diaphragm on seismic and deformation performance of circular steel piers was investigated by using elastic-plastic finite element analysis considered geometrical and material non-linearity. The seismic performance of circular steel columns was evaluated for analytical parameter of manufactured part. The seismic performance of circular steel columns was clarified by comparing an energy dissipation of circular steel piers.

• 장갑철(중앙대학교 기술과학연구소, 공학박사) | Jang, Gab-Chul
• 장경호( 중앙대학교 공과대학 건설환경공학과, 교수) | 장경호