유럽과 국내기준에 규정된 취성파괴 방지를 위한 휨 최소철근량 고찰 (A study on the flexural minimum reinforcement for prevention of brittle failure specified in KCI and EN codes)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 26권 / 2호 / 211 ~ 218페이지
· 저자명 : 박성재, 문도영, 강태성

초록

철근 콘크리트 직사각형 휨 부재의 설계에서, 최소철근량은 취성파괴를 방지하기 위하여 필요하다. 콘크리트구조기준은 극한강도 설계개념을 기반으로 국내에서 일반적으로 사용되는 모델코드이다. 그러나 국토해양부에서 2012년 제정한 도로교설계기준은 한계상태설계법을 기반으로 하고 있으며, 유럽의 EN 코드와 유사하다. 따라서, 두 설계기준에서 제시된 최소철근량은 서로 다른 기원과 안전율에 근거한다. 본 연구에서 단철근 직사각형 단면의 실험체에 상기 두 기준을 적용하여 분석한 결과, EN 코드에서 제시된 최소철근량은 KCI 코드에서 제시된 최소철근량의 76%에 불과하며, 이러한 점에서 구조 설계자의 혼란을 야기한다. 본 연구에서는, KCI와 EN 코드에서 제시한 각각의 최소철근량을 보강한 9개의 직사각형 단면의 휨 실험체를 제작하고, 휨 실험을 수행하였다. 결과에서, 모든 실험체에 대하여 실험에서 측정된 공칭강도와 균열강도의 비는 각 설계식으로부터 평가된 공칭강도와 균열강도의 비에 비하여 25% 이상 큰 것으로 나타났다. 국내기준에서 규정하고 있는 최소철근비의 76%가 보강된 EN 보는 보강철근의 파단으로 파괴되었지만 연성적인 파괴거동을 나타내었다. 따라서, 유럽과 국내기준에 의하여 설계된 최소철근비로 보강된 보는 충분한 구조적 안전성과 연성을 보유하고 있는 것으로 확인되었다.

영어초록

In the design of reinforced rectangular concrete beam structure, the minimum amount of flexural reinforcement is required to avoid brittle failure. KCI code is based on concept of ultimate strength and usually used as a model code. But bridge design code enacted by Ministry of land, transportation and maritime affairs in 2012 is based on concept of limit state and similar to Euro code EN 1992-2. This means that the minimum reinforcement presented in both design codes has different origination and safety margin. When rectangular concrete beams with minimum reinforcement are designed according to EN and KCI codes, the amount of minimum reinforcement specified in EN code is only 76% of that in KCI code. This makes the design engineers to be confused. In this study, flexural tests were conducted on nine beams with the two different minimum reinforcement specified in KCI and EN design codes. In results, the measured ratios of nominal strength to crack strength from the test were about 25% greater than those evaluated from the equations presented in KCI and EN codes. The EN beams having only 76% of the minimum reinforcement for the KCI beams were fractured by rupture of steel reinforcement but in ductile manner. It is confirmed that the minimum reinforcement concrete beams designed according to both codes have enough safety margin in flexural capacity and moreover in ductility.

참고자료

· 없음