확대단면에서의 띠철근 배근 방법에 따른 보강 기둥의 중심 축하중 거동 평가
Evaluation of Axial Behavior of Columns Strengthened with Different Transverse Reinforcements in Jacket Section
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초록
이 연구에서는 실제 단면크기를 갖는 철근 콘크리트 기둥의 내진보강을 위한 단면확대 공법에서 효율적인 띠철근 배근 방법을 평가하였다. 비내진 상세를 갖는 기존 기둥의 단면크기는 450 × 450 mm이며, 단면확대 보강기둥의 단면크기는 750 × 750 mm이다. 확대 단면에서의 폐쇄형 외부 띠철근 배근을 위해 ㄷ-형 띠철근의 겹칩이음 및 철근 선조립 공법을 제시하였으며, 보조 띠철근으로서 크로스타이 앵커링시공 및 V-타이를 고려하였다. 실험 결과, 무보강 기둥 및 ㄷ-형 외부 띠철근을 적용한 보강기둥의 압축내력은 ACI 318-14의 공칭내력과 비슷한 수준인 반면 철근 선조립 공법을 적용한 기둥의 압축내력은 ACI 318-14의 공칭내력 대비 1.25배 높았다. 특히 철근 선조립 공법을 적용한 보강 기둥의 압축 연성비는 크기효과에 의한 연성비 저하 가능성에도 불구하고 기존 기둥에 비해 139% 증가하였다. 즉, 제시된 철근 선조립 공법은 단면확대 보강기둥에서 주철근 조기 좌굴방지 및 콘크리트 구속에 효율적인 띠철근 상세로 평가될 수 있었다.
Abstract
The present study evaluated the effective arrangement approach of transverse reinforcement in the jacket section for seismic strengtheningof reinforced concrete columns. To simulate the full-scale columns, the section dimensions were determined as 450 × 450 mm for non-seismic existingcolumns and 750 × 750 mm for section enlargement strengthening columns. Over-lapped channel-shape bars and prefabricated bar units were proposedfor closed-hoops in the jacket section, and conventional cross-ties anchored into existing columns and V-ties were considered for the supplementaryties. Test results showed that the axial capacity of the existing column and section enlargement columns with over-lapped channel-shape hoops wassimilar to the nominal strength calculated using ACI 318-14 procedure whereas the section enlargement column with prefabricated bar units possessed1.25 times higher axial capacity than the nominal prediction. Furthermore, the axial ductility ratio of the section enlargement column with prefabricatedbar unit was 139% higher than that of the existing column despite the potential size effect on ductility of concrete. Thus, it can be concluded thatthe developed prefabricated bar unit technique is practically useful for preventing the premature buckling of longitudinal reinforcement and confiningcore concrete in the section enlargement strengthening columns.
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