This Thesis introduces Evolutionary Structural Optimization (ESO) using Truss element. In recent century, concrete is the most useful material to construct the structure. But it has a big compression force compared with tensile force. To reinforce tensile force, engineer designs steel in tensile area to resist small tensile force. Therefore tensile area design is important for designing whole structure. From 1890, Truss analogy introduces for designing tensile area. However, Truss analogy has a problem to design disturbed or discontinuity region (D-region). So Engineer introduces Strut - Tie model to design D-region. But Strut - tie model is a simple theory which places the reinforcement in the direction of the stress flow, so the actual structure is designed to be more conservative and uneconomic. Currently, there is no specific mathematical rule to divide D & B region. So Engineers design the structure as their engineering experience. So it is important for structure to apply the reasonable and theoretical strut - tie model.
In this thesis, the idea of evolutionary structural optimization method is used to determine strut - tie model. It is appropriate to apply this technique in finding the strut - tie models in reinforced concrete structures. So this paper show basics and components of strut - tie model and evolutionary structural optimization procedure of analysis. Also evolutionary structural optimization process applies to previous proposed structure and compare with proposed Strut - tie model and considers feasibility in real structure.
이 논문은 트러스 요소를 사용하여 ESO 기법을 통해 Strut - Tie model을 제안하고 있다. 최근, 콘크리트는 건물을 건설하는데 있어 가장 많이 사용되고 있는 재료이다. 그러나 큰 압축력에 비해 작은 인장력을 가지고 있다는 단점이 있다. 인장력을 보강하기 위해 공학자는 작은 인장력에 저항하는 인장부분에 철근을 보강한다. 그러므로 인장 설계는 전체 구조물 설계에 중요한 부분이라고 할 수 있다. 1890년부터 Truss analogy가 인장부분 설계를 위해 제안되었다. 그러나 Truss Analogy는 속칭 D-영역을 설계하는데 문제점을 가지고 있다. 그래서 공학자들은 Strut - Tie model을 D-영역의 설계를 위해 제안하였다. 그러나 Strut - Tie model은 하중의 경로에 부재를 배치하는 간단한 방법이지만, 보수적이고 비경제적으로 설계되는 경향이 있다. 현재 D영역과 B영역을 나누는 수학적 기준이 없어 공학자의 감에 의해 설계되고 있다.
그러므로 합리적이며 이론적인 Strut - Tie model의 제안이 매우 중요하다. RC 구조물의 Strut - Tie model을 찾는데 ESO과정이 매우 적절하다. 그러므로 이 논문에서는 Sturt - Tie model의 간단한 개요와 기본 요소, 그리고 ESO과정의 해석 순서를 보여줄 것이다. 또한 ESO를 이전에 제안된 구조물에 적용하고 제안된 Strut- Tie model과 비교하여 실제 구조물에 대한 적용가능성을 알아보도록 하겠다.
