비선형 유한요소해석을 이용한 슬래브-기둥 접합부 보강 방안 연구 (A Study on the Slab-Column Joint Reinforcements using Nonlinear Finite Element Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 14권 / 6호 / 19 ~ 25페이지
· 저자명 : 이주하, 윤영수

초록

고강도 콘크리트의 수요가 특히 초고층 빌딩을 중심으로 증가하고 있다. 고강도 콘크리트의 경제성과 구조적 효용성을 고려할 때, 기둥과 같이 축방향 하중을 받는 구조부재가 바로 주요 대상 구조물이 된다. 기둥과는 달리, 슬래브는 고강도 콘크리트로 만들어질 필요가 없으므로 일반적으로 슬래브-기둥 접합부를 포함하여 일반강도 콘크리트로 일체 타설된다. 결과적으로, 낮은 강도의 접합부는 기둥하중의 전달에 문제를 일으킬 수 있으며, 더욱이 고강도 콘크리트 기둥의 성능을 완전히 다 사용할 수 없게 한다. 따라서 이에 대한 대안 설계 및 시공 전략이 필요하다. 현행 설계기준에서는 세 가지 방법을 제시하고 있다: 고강도 콘크리트 내민타설, 다월 및 나선철근보강, 접합부의 유효압축강도 사용. 본 연구에서는 능동적인 해결책으로써 내민 콘크리트 타설과 다월 철근 보강에 주된 관심을 두었다. 또한 슬래브-기둥 접합부의 거동 향상을 위한 효과적인 다른 방법들을 찾기 위해, 접합부의 고강도 콘크리트 코어 설치와 기둥 주철근으로 고강도 철근의 사용을 해석변수에 추가하였다. 해석결과, 일부 보강 방안들은 강도, 강성, 연성 등에서 더 우수한 성능을 이끌어냈다.

영어초록

The needs for high-strength concrete is increasing, especially for high-rise buildings. Given the economics and the structural utility ofhigh-strength concrete, structural elements subjected to axial load like concrete columns are the main targets for its application. Unlikecolumns, slabs do not have to be made of high-strength concrete so that the slab is generally cast with normal-strength concrete in acontinuous fashion through the slab-column joint. Consequently, this lower strength concrete joint may result in problems for transmissionof column loads through the joint, and moreover the capability of high-strength concrete column cannot be fully used due tothe intervening normal-strength concrete slab. Therefore, it is necessary to provide alternative design or construction strategies for thetransmission of column loads through slab-column connections. Current design practice recommends three strategies: puddling ofhigh-strength concrete, reinforcing with dowels and spirals, the effective compressive strength of joint. As an active solution, puddlingconcrete and vertical dowels are the specific interest of this study. To find other effective methods for enhancing the behavior ofslab-column joint, high-strength concrete core in the joint and high-strength steels for the column longitudinal bars were added to variablesof this numerical analyses. As a result, some alternative reinforcement methods significantly improved the performance of thejoints in terms of strength, stiffness, and ductility.

참고자료

· 없음