반복하중을 받는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 강성저감효과
Stiffness Reduction Effect of Vertically Divided Reinforced Concrete Shear Walls Under Cyclic Loading
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초록
본 연구의 목표는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 철근상세에 따른 강성 및 강도 저감에 대해 실험적으로 평가하는 것이다. 본 연구에서는 수직분할에 따른 강도 및 강성 저감효과를 확인하기 위해 실 스케일 실험체 4개를 제작하여 반복 횡가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 수직분할에 따라 강도 및 강성이 감소되는 것을 확인하였다. 특히 강도 저하율보다 강성 저하율이 큼에 따라 수직분할에 따른 하중 재분배 시 극한강도에 대한 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 균열양상을 확인한 결과, 분할된 벽체 중 압축지배를 받는 벽체에서 사인장균열이 발생하였기 때문에 강도 평가 시 휨 강도 뿐만 아니라 전단저항 메커니즘을 같이 고려해야 한다. 벽체 단면 수직철근의 변형률 분포 분석 결과, 분할 후 두 개의 중립축이 발생하며 상부에서는 반전된 변형률 분포가 나타나 이중 곡률을 갖는 벽체의 양상을 보였다. 추후 연구에서는 벽체의 유효높이를 고려한 강성 저감률 평가가 필요하며 추가로 벽체 형상비 등 추가 변수에 대한 평가 및 유한요소해석을 이용한 다양한 벽체에 대한 해석적 연구가 필요하다.
Abstract
The purpose of this study is to experimentally evaluate the stiffness and strength reduction according to the reinforcing bar details of the vertically divided reinforced concrete shear walls. To confirm the effect of reducing strength and stiffness according to vertical division, four real-scale specimens were fabricated and repeated lateral loading tests were performed. As a result of the experiment, it was confirmed that the strength and stiffness were decreased according to the vertical division. In particular, as the stiffness reduction rate is greater than the strength reduction rate, it is expected that safety against extreme strength can be secured when the load is redistributed according to vertical division. As a result of checking the crack pattern, a diagonal crack occurred in the wall subjected to compression control among the divided walls. It was confirmed that two neutral axes occurred after division, and the reversed strain distribution appeared in the upper part, showing the double curvature pattern. In future studies, it is necessary to evaluate the stiffness reduction rate considering the effective height of the wall, to evaluate additional variables such as wall aspect ratio, and to conduct analytical studies on various walls using finite element analysis.
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