확대머리 보조띠철근으로 횡보강된 철근콘크리트 기둥의 반복하중 저항성능 (Resistance to Cyclic Loading of RC Columns Confined with Headed Shear Reinforcement)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회지회연합회
· 수록지 정보 : 대한건축학회연합논문집 / 17권 / 6호 / 119 ~ 126페이지
· 저자명 : 천성철

초록

철근콘크리트 기둥은 지진하중에 의해 피복콘크리트가 탈락되기 쉽기 때문에, 기둥의 강도와 연성은 횡보강철근의 효율성에 크게 영향을 받는다. 기둥 보조띠철근으로 확대머리철근을 적용하면 횡구속효과 증진이 기대된다. 확대머리 정착된 보조띠철근을 갖는 기둥 실험을 통해 확대머리 띠철근의 적용 가능성을 검증하였다. 보조띠철근의 정착상세를 변수로 4가지 기둥을 제작하여 의 일정 축력하에서 반복횡력 실험을 수행하였다. 보도띠철근의 정착상세는 135-90° 갈고리가 기둥 주철근을 감싸는 경우, 135-90° 표준갈고리가 기둥 띠철근을 감싸는 경우, 양단 확대머리 정착, 한쪽 확대머리 정착 다른쪽 180° 갈고리로 구성하였다.
실험결과 양단 확대머리 또는 한쪽 확대머리 정착된 보조띠철근은 강도, 연성, 에너지 소산능력, 강도 저하, 및 강성 저하 항목에서 갈고리 정착된 보조띠철근과 동등 이상의 성능을 발현하였다. 피복콘크리트 탈락 후 90° 갈고리는 펴지기 때문에 기둥 주철근이 좌굴되지만, 확대머리 정착판은 효과적으로 주철근의 좌굴을 방지하여 8% 변위비까지 강도를 유지할 수 있었다. 또한 확대머리 정착된 보조띠철근은 기둥 주철근과 코어 콘크리트를 효과적으로 구속하여 에너지 소산능력이 향상되었다. 보조띠철근의 90-135° 갈고리로 후프 철근을 감싼 기둥도 갈고리가 주철근을 감싼 기둥에 비해 강도, 연성, 에너지 소산능력에서 동등 이상의 성능이 발현되었다. 필요시 보조띠철근의 갈고리로 띠철근을 감싸는 배근 방법이 가능한 것으로 평가되었다.

영어초록

Under seismic loading, the spalling of the cover concrete can be extensive and the strength and ductility of reinforced concrete (RC) columns significantly depend on the effectiveness of the transverse reinforcement. To improve the confinement effects of crossties, headed bars were proposed as singel-leg crossties and the structural performance of RC columns with crossties anchored by heads was assessed. Four RC columns were tested under reversed cyclic loading with a 10% axial load of the nominal axial capacity of the columns. The columns were designed to fail in a flexural mode and the main variable was the anchorage type of crossties: conventional 135° and 90° hooks enclosing longitudinal bars, conventional 135° and 90° hooks enclosing hoops, one-side head and one-side 180° hook, and double heads.
The test results indicate that the hysteretic behavior of the columns with crossties that were anchored by double heads or one-side head was similar or superior to the columns with conventional crossties anchored by hooks in terms of strength, ductility, energy dissipation, strength degradation, and stiffness degradation. After the cover concrete spalled, the 90° hooks inevitably opened and the column longitudinal bars buckled. However, the heads could delay the buckling of the column bars and the columns could maintain their capacities until 8% drift ratio. Headed crossties can effectively confine the column bars and core concrete of the columns and therefore, the ductility and energy dissipation capacity of the columns were improved. The conventional crossties enclosing hoops have similar structural performance to the conventional crossties enclosing longitudinal bars, and therefore, if necessary, it is a possible detail that the hooks of crossties enclose hoops instead of longitudinal bars.

참고자료

· 없음