전단 보강근이 불충분한 철근콘크리트(RC) 기둥에서 발생하는 전단 파괴 및 이에 따른 축 붕괴는 매우 치명적인 파괴 유형이다. 기 존의 모델들은 힘 모멘트-전단력-축력 간의 복잡한 상호작용을 모사하는 데 한계가 있는 반면, 정밀 유한요소해석법은 전체 골조 해 석에 적용하기에는 연산 비용이 높다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 재료 수준의 정밀도와 선요소의 해석 효율성을 결합한 새로 운 매크로모델을 제안한다. 제안된 모델은 기둥을 3개의 요소로 분할한다. 면요소에는 수정 압축장 이론(MCFT)을 도입한 4절점 평 면 응력 정식화를 적용하여, 콘크리트의 2축 응력 상태와 압축 연화(Compression Softening) 효과를 고려하였다. 또한, 해석의 수렴성 과 평형 조건을 만족시키기 위해 이중 중첩 반복 계산 알고리즘을 개발하였다. 실험 데이터와의 검증 결과, 제안 모델은 기존 파이버 모델의 한계를 극복하고 최대 강도 이후의 내력 저하 및 전단 파괴 거동을 성공적으로 예측함을 확인하였다.

Shear failure followed by axial collapse in reinforced concrete (RC) columns with insufficient transverse reinforcement represens a critical structural failure mode. Conventional analytical models often fail to accurately capture flexural-shear-axial interaction effects, whereas detailed finite element methods entail substantial computational cost. This study proposes a novel macro-element model that integrates material-level accuracy with the computational efficiency of line elements. The column is discretized into three elements along the longitudinal axis. Plate elements are formulated using a four-node plane-stress model incorporating the modified compression field theory (MCFT) to represent biaxial stress states and concrete compression softening. A double-nested iteration scheme is developed to satisfy equilibrium conditions. Validation against experimental data demonstrates that the proposed model accurately reproduces post-peak strength degradation and shear failure behavior, thereby addressing the key limitations of conventional fiber-based models.

Abstract
1. 서 론
2. 해석모델의 정식화
    2.1 모델의 개요 및 가정
    2.2 부재 강성행렬의 유도
    2.3 선요소와 면요소의 관계
    2.4 면요소의 구성방정식
    2.5 해석 순서
3. 제안 모델의 검증 및 비교
    3.1 선요소-면요소 변환과정의 타당성 검토
    3.2 파이버 모델과의 비교
4. 제안모델의 실험결과에 의한 검증
    4.1 실험체 및 실험방법 개요
    4.2 해석결과 및 고찰
5. 결 론
감사의 글
References
요 지

• 김유석(홍익대학교 건축공학부 교수) | Yousok Kim (Professor, School of Architectural Engineering, Hongik University, Sejong, 30016, Korea) Corresponding author