전단보강재의 정착성능을 고려한 슬래브-기둥 내부접합부의 뚫림전단강도
Punching Shear Strength of Slab-Column Interior Connection Considering Anchorage Performance of Shear Reinforcements
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초록
플랫 플레이트는 매우 경제적인 구조시스템으로서 고층건물과 아파트, 지하 주차장등에 널리 쓰인다. 하지만 기둥-슬래브 접합부가 뚫림전단에 취약하기 때문에 건물의 연쇄붕괴로 이어질 수 있는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 뚫림전단강도 증가, 연성능력 향상, 시공성면에서 뛰어난 나선형 철근 전단 보강재가 제안되었으며, 실험을 통해 나선형 철근 전단보강재의 강도를 평가하였다. 현행 기준은 전단보강된 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단강도를 정확하게 예측하지 못하고 있다. 그 이유는 전단보강재가 설치되는 슬래브의 두께가 얇을경우 정착길이가 확보되지 못하여 전단보강재가 항복강도에 이르기 전에 파괴가 일어나기 때문이다. 이에 본 연구에서는 유한요소해석 프로그램 LUSAS ver14.3을 이용하여 나선형 전단보강재의 보강성능에 영향을 미치는 변수를 분석하여 강도보정계수를 도출하였다. 또한 CEB-FIP 데이터뱅크에 수록된 실험체의 회귀분석을 통해 전단보강된 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단강도 산정식을 제안하였다.
Abstract
Flat plate slab is cost-efficient structural system widely used in high rise building, apartment and parking garages. But flat plate-column connections are so weak against punching shear failure that it may cause collapse of overall structure. In this study, spiral type shear reinforcement which increases the shear strength and ductility of the plate-column connection and has good workability was proposed. And experimental test was performed to verify the punching shear capacity of spiral type shear reinforcement. The current code does not accurately estimate the punching shear strength of slab-column connection with shear reinforcement because slab is so slender that punching failure may occurred before shear reinforcement reached yield stress. Therefore modified equation of ACI code for punching shear strength was proposed base on finite element analysis using LUSAS program, and data analysis from CEB-FIP database.
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