고강도 철근을 적용한 철근콘크리트 전단벽체의 내진성능평가를 위한 해석적 연구
Analytical Study on Seismic Performance Assesment of Reinforced Concrete Shear Wall using High-Strength Reinforcing Bar
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초록
본 연구는 고강도 철근이 배근된 철근콘크리트 전단벽체 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 철근의 항복과 콘크리트의 파쇄에이르는 전반적인 거동 특성과 함께 내진성능 평가 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 1.0의 일정한 형상비를 갖으며 각 방향으로 철근비와 항복강도, 배근상세, 콘크리트 설계 강도, 단부형상 및 단부 횡구속 후프(Hoop) 여부 등을 주요 변수로 갖는 총 8개의 실험체를 검증 대상으로 선정하여 기존에 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 하중 및 이에 대응되는 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.05와 8% 및 1.17과19% 정도로 예측하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성 역시 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 고강도 철근의 적용과 관련된 국내외 설계기준에의 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
The purpose of this study is to establish a reasonable analytical method for the estimation of overall behavior characteristic from crackingto yielding of rebar and crushing of concrete and seismic performance of reinforced concrete shear wall with high-strength reinforcing bar. A total of8 specimens of reinforced concrete walls which have constant aspect ratio and a variety of variables such as reinforcement ratio, reinforcement yieldingstrength, reinforcement details, concrete design strength, section shape and whether lateral restraint hoop were selected and the analysis was performedby using a non-linear finite element analysis program (RCAHEST) applying the proposed constitutive equation by the authors. The mean and coefficientof variation for maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.04 and 8%. The mean and coefficient of variation fordisplacement corresponding maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.17 and 19% respectively. The analytical resultswere predicted relatively well the fracture mode and the overall behavior until fracture for all specimens. These results are expected to be used as basicdata for application of high-strength reinforcing bar to design codes in the future.
참고문헌 (12)
- Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary, "ACI Committee 318", American Concrete Institute, 520~ (2011)
- ACI Committee 349, "Code Requirements for Nuclear Safety-Related Concrete Structures (ACI 349-13) and Commentary", American Concrete Institute, 200~ (2014)
- Cheon, J. H., "Inelastic Behavior and Ductility Capacity of Circular Hollow Reinforced Concrete Bridge Piers under Earthquake", Magazine of Concrete Research, 64(10), pp.919~930 (2012)
- 천주현, "고강도 철근을 사용한 철근콘크리트 패널의 비선형 유한요소해석", 콘크리트학회 논문집, 27(5), pp.481~488 (2015), 한국콘크리트학회[DOI]
- 천주현, "고강도 전단철근을 사용한 철근콘크리트 전단벽체-기초계면에서의 전단마찰 거동특성에 대한 해석적 연구", 콘크리트학회 논문집, 28(4), pp.473~480 (2016), 한국콘크리트학회
- Kim, T. H., "Inelastic Behavior and Ductility Capacity of Reinforced Concrete Bridge Piers under Earthquake. I; Theory and Formulation", Journal of Structural Engineering, 129(9), pp.1199~1207 (2003), ASCE
- Kim, T. H., "Seismic Damage Assesment of Reinforced Concrete Bridge Columns", Engineering Structures, 27(4), pp.576~592 (2005)
- 이광호, "전단스프링과 섬유요소를 이용한 철근콘크리트 전단벽의 비선형 해석모델에 관한 연구", 콘크리트학회 논문집, 24(5), pp.559~566 (2012), 한국콘크리트학회[DOI]
- 문주현, "철근콘크리트 전단벽의 횡하중-횡변위 관계의 일반화", 콘크리트학회 논문집, 26(2), pp.159~169 (2014), 한국콘크리트학회[DOI]
- 문주현, "저층형 철근콘크리트 전단벽의 전단강도 평가를 위한 스트럿-타이 모델", 콘크리트학회 논문집, 27(6), pp.615~623 (2015), 한국콘크리트학회[DOI]
- Park, H. G., "Cyclic Loading Test for Shear Strength of Low-rise Reinforced Concrete Walls With Grade 550 MPa Bars", ACI Structural Journal, 112(3), pp.299~310 (2015)
- Seong, D. J., "Inelastic Performance of High-Strength Concrete Bridge Columns under Earthquake Loads", Journal of Advanced Concrete Technology, 9(2), pp.205~220 (2011)