이형철근이 용접접합된 ㄱ형강의 RC 및 SFRC에 대한 부착강도 평가
Evaluation of Bond Strength of L-Shaped Steel with Welded Deformed Reinforcing Bars in RC and SFRC
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초록
본 연구에서는 소형 ㄱ형강에 부재의 전단보강재로 사용되는 이형철근이 용접 접합된 부착 상세를 대상으로, 강섬유 보강 및 일반콘크리트에 대한 ㄱ형강의 부착성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과, 대부분의 실험체에서 ㄱ형강의 세 모서리 부분에서 콘크리트가 쪼개지는 쪼갬 파괴가 나타났다. 또한 피복두께와 부착면적이 증가함에 따라 최대 하중은 증가하는 경향이 보였으며, 피복두께가 1.7~2.3배 증가할때 부착응력은 55.4~116.7% 증가하는 경향을 나타냈다. 반면, 부착면적이 2배 증가함에 따라 약 17.0~19.3% 감소하는 경향을 보였다. 강섬유보강이 부착응력에 미치는 영향보다는 최대 하중 이후 급격한 강성 저하 방지에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 전체 실험체에 대한 하위 5% 부착응력을 평가한 결과 1.75MPa로 산정되어 KDS 14 31 80에서 제시된 부착응력에 비하여 2.65배 크게 나타났다. 이형철근 전단 상세를 가지는 소형 ㄱ형강의 공칭 부착강도(Rn_k) 설계식을 푸쉬아웃 실험에 의한 하위 5% 부착응력을 고려하여 제시하였다.
Abstract
This study evaluated the bond performance of small L-shaped steel members with deformed bars welded as shear reinforcement in RC (reinforced concrete) and SFRC (steel fiber-reinforced concrete). Experimental results showed that most specimens exhibited splitting failure, with cracks forming along the flange edges of the L-shaped steel members. Furthermore, as the concrete cover thickness and bond area increased, the maximum load also increased. When the cover thickness was increased by approximately 1.7∼2.3 times, the bond stress improved by 55.4∼116.7%. However, when the bond area doubled, the bond stress decreased by approximately 17.0∼19.3%. Steel fiber reinforcement had a greater impact on preventing rapid stiffness degradation after the maximum load than on the bond stress itself. The lower 5% bond stress of all test specimens was evaluated as 1.75 MPa, which is 2.65 times higher than the bond stress specified in KDS 14 31 80. Based on the push-out tests, a nominal bond strength (Rn_k) design formula was proposed for small L-shaped steel members with deformed bar shear reinforcement details, considering the lower 5% bond stress.