축응력 및 횡보강근을 고려한 콘크리트의 전단마찰내력 평가모델 (Shear Friction Strength Model of Concrete considering Transverse Reinforcement and Axial Stresses)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 28권 / 2호 / 167 ~ 176페이지
· 저자명 : 황용하, 양근혁

초록

이 연구는 다양한 콘크리트에 대해 전단마찰 거동에 의해 지배되는 부재에서 전단전달 기구를 설명하고 합리적인전단마찰내력을 평가하기 위한 모델을 제안하였다. 제안된 모델의 기본식은 횡보강근과 작용 축응력을 고려하여 소성론의 상계치 이론(Upper-bound theorem)에 기반하여 유도하였다. 콘크리트는 수정 Coulomb 파괴 기준에 의해 완전한 소성 강체로 고려하였다. 콘크리트 유효강도에서 콘크리트 종류와 최대 골재 크기에 따른 영향을 적용하기 위해 Yang et al.의 압축 응력-변형률 모델과 CEB-FIP의 인장 응력-변형률 모델을 적용하였다. 이 응력-변형률 모델들을 이용한 완전 소성모델로의 변환을 통하여 유효압축강도계수, 유효강도비 그리고 콘크리트 마찰각을 간단한 식으로 일반화 하였다. 제시된 전단마찰내력 모델은 기존 연구에서제시된 모델과 함께 91개의 직접전단 실험결과와 비교하였다. 그 결과로 이 연구에서 제시된 모델은 콘크리트 종류, 횡보강근양 그리고 작용 축응력을 고려하여 전단마찰내력을 평가할 수 있었으며, 예측값에 대한 실험값의 비의 평균과 표준편차가 각각0.95, 0.15로서 기존 식들에 비해 더 정확한 결과를 얻을 수 있었다.

영어초록

Shear friction strength model of concrete was proposed to explain the direct friction mechanism at the concreteinterfaces intersecting two structural elements. The model was derived from a mechanism analysis based on the upper-bound theoremof concrete plasticity considering the effect of transverse reinforcement and applied axial loads on the shear strength at concreteinterfaces. Concrete was modelled as a rigid–perfectly plastic material obeying modified Coulomb failure criteria. To allow theinfluence of concrete type and maximum aggregate size on the effectiveness strength of concrete, the stress-strain models proposedby Yang et al. and Hordijk were employed in compression and tension, respectively. From the conversion of these stress-strainmodels into rigidly perfect materials, the effectiveness factor for compression, ratio of effective tensile strength to compressivestrength and angle of concrete friction were then mathematically generalized. The proposed shear friction strength model wascompared with 91 push-off specimens compiled from the available literature. Unlike the existing equations or code equations, theproposed model possessed an application of diversity against various parameters. As a result, the mean and standard deviation of theratios between experiments and predictions using the present model are 0.95 and 0.15, respectively, indicating a better accuracy andless variation than the other equations, regardless of concrete type, the amount of transverse reinforcement, and the magnitude ofapplied axial stresses.

참고자료

· 없음