보 단부에 정착된 SD700 확대머리 철근의 정착 성능 평가
Evaluation of Anchorage Performance of SD700 Headed Bars Anchored at Beam Ends
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초록
본 연구에서는 철근콘크리트(RC) 및 강섬유보강콘크리트(SFRC) 보 단부에서 SD700 고강도 철근의 기계적 정착성능을 평가하기위하여 전단실험을 실시하였다. 실험체는 총 8개로 제작되었으며 주철근의 정착방법, 정착길이, 전단보강근 유무 그리고 강섬유 혼입률을 변수로 계획하였다. 실험결과, 모든 실험체는 가력점 하부에 초기 휨균열이 발생하였다. 이후 경사 균열이 발생하였으며 최종 파괴형상은 정착파괴 또는 전단압축파괴로 나타났다. 일자형 정착인 S계열 실험체 대비 확대머리로 정착된 H계열 실험체들은 7.6~44.6% 수준으로 정착응력이크게 나타나, 확대머리에 의해 정착성능이 향상된 것으로 판단된다. 스트럿-타이 모델을 이용하여 실험체의 이론 공칭전단강도를 평가하였다. 스트럿-타이 모델에 의한 최종 파괴모드는 모든 실험체에서 절점영역서 인장철근 정착파괴로 나타났다. 이론 공칭전단강도에 대한 실험최대전단강도 비가 1.9~4.37 수준으로 나타나 현행 기준에서의 정착길이가 과대평가되고 있음을 알 수 있다.
Abstract
This study conducted shear tests to evaluate the mechanical anchorage performance of SD700 high-strength reinforcement at the ends of reinforced concrete (RC) and steel fiber-reinforced concrete (SFRC) beams. A total of eight specimens were fabricated, with variables including the anchorage method of the main reinforcement, development length, presence of shear reinforcement, and steel fiber content. The experimental results revealed that initial flexural cracks formed beneath the loading points in all specimens. Subsequently, diagonal cracks developed, and the final failure modes were identified as either anchorage failure or shear-compression failure. Compared to the S-series specimens with straight anchorage, the H-series specimens anchored with headed bars exhibited significantly higher anchorage stresses, ranging from 7.6% to 44.6%, indicating improved anchorage performance due to the headed bars. The theoretical nominal shear strength of specimens was evaluated using the strut-and-tie model. The failure mode of all specimens by the strut-and-tie model was the anchorage failure of the tensile reinforcements in the node region at beam ends. The experimental maximum shear strength to theoretical nominal shear strength ratio ranged from 1.9 to 4.37, suggesting that the development lengths specified in the current standards may be overestimated.