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건축업의 신속한 발전으로 인하여 중력하중에 대하여서만 설계된 철근콘크리트 골조는 지진하중과 같은 반복하중을 받을 경우에 접합부에 전단력이 작용하여 전단파괴가 발생한다. 최근 보-기둥 접합부에 대한 보강 방법과 내진성능 연구결과가 부족한 실정이다. 기존의 지진피해 자료에 근거하면 일반적으로 외부 접합부는 보가 한면으로만 구속되여 접합부 내력 저항능력이 낮다. 따라서 각 나라의 건축물에 적용하기 위해서는 구조실험을 통한 파괴특성 분석 및 설계계수 검증과 이에 따른 보강 기술 개발이 필요하다.
본 연구에서는 실태조사와 문헌조사를 토대로 1/2비율의 축소모형 RC보-기둥 접합부 실험체를 제작한 다음 가장 위험한 곳에 가장 중요한 곳인 접합부에 최소한 보강만 해서 오래된 건축물의 내진성능을 확보하려고 구조실험을 수행하였다. 내진설계기준이 미적용 된 기존 RC보-기둥 접합부 상세 중 전단파괴 실험체를 모체로 하였으며 접합부에 강판보강, 헌치보강 하였다. 연구의 주목적은 접합부의 전당강도를 직접 증진시키거나 잔류강도 확보를 통하여 강도, ...

건축업의 신속한 발전으로 인하여 중력하중에 대하여서만 설계된 철근콘크리트 골조는 지진하중과 같은 반복하중을 받을 경우에 접합부에 전단력이 작용하여 전단파괴가 발생한다. 최근 보-기둥 접합부에 대한 보강 방법과 내진성능 연구결과가 부족한 실정이다. 기존의 지진피해 자료에 근거하면 일반적으로 외부 접합부는 보가 한면으로만 구속되여 접합부 내력 저항능력이 낮다. 따라서 각 나라의 건축물에 적용하기 위해서는 구조실험을 통한 파괴특성 분석 및 설계계수 검증과 이에 따른 보강 기술 개발이 필요하다.
본 연구에서는 실태조사와 문헌조사를 토대로 1/2비율의 축소모형 RC보-기둥 접합부 실험체를 제작한 다음 가장 위험한 곳에 가장 중요한 곳인 접합부에 최소한 보강만 해서 오래된 건축물의 내진성능을 확보하려고 구조실험을 수행하였다. 내진설계기준이 미적용 된 기존 RC보-기둥 접합부 상세 중 전단파괴 실험체를 모체로 하였으며 접합부에 강판보강, 헌치보강 하였다. 연구의 주목적은 접합부의 전당강도를 직접 증진시키거나 잔류강도 확보를 통하여 강도, 변형 능력,에네지 소산, 감쇠비 능력을 향상 시키는 것이다.
실험결과
접합부에 강판의 직접 보강으로 인하여J-S1、J-S2、J-S3、J-H보강실험체 최대하중은 모체 실험체보다 정방향에서 26%、10%、12%、64% 증가 되고 부방향에서 11%、5%、8%、53% 증가 되였다.
강판보강 실험체들의 경우 모체에 비하여 연성계수가8.3%、11.1%、6.7%가 증가 되였다. 헌치 보강 실험체의 에네지 소산 능력은 모체에 비해 45% 증가되고 강판보강 실험체들은 모체에 비해 강도, 에네지 소산, 감쇠비가 뚜렷하게 증가되지 않았다.
접합부 강판의 직접 보강으로 인하여 접합부 콘크리트 구속을 증진시키고 접합부 사인장 균열의 발전을 방지하여 보강재의 영향으로 기둥이 축방향 힘이 보로 전달되면서 연성능력을 향상시켰다.
ANSYS유한요소해석법을 이용하여 모체를 모델링하여 비선형 해석을 진행하였다. 해석결과와 실제 접합부 실험결과와 비교하였을 때, 강도와 변형능력 측면에서 비교적 잘 모사하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

随着各国家建筑行业的迅速发展，主要考虑为重力荷载所设计的既有RC框架结构建筑物，在地震作用下框架节点很容易受到剪切破坏。如今，相关加固梁柱节点的加固方式及抗震性能的研究甚少，其中框架节点是核心区域。在以往的多次大地震资料中明确说明， R...

随着各国家建筑行业的迅速发展，主要考虑为重力荷载所设计的既有RC框架结构建筑物，在地震作用下框架节点很容易受到剪切破坏。如今，相关加固梁柱节点的加固方式及抗震性能的研究甚少，其中框架节点是核心区域。在以往的多次大地震资料中明确说明， RC梁柱节点一般都在重力荷载和地震水平力作用下承受极大剪力，将引起节点区剪切破坏。尤其是，框架结构中表现出脆性结构之一，因为直交梁的不连续性会直接导致节点区混凝土约束能力及强度。因此对既有RC梁柱节点加固方法及抗震性能研究，具有十分重要的实际意义。
根据查阅以往的有关文献，通过分析加固梁柱节点的加固方法及受力特性，对未加固梁柱节点试件上提出新的加固方法，并设计了1/2缩尺比例的五种试件。第一种试件为对节点核心区未进行加固的基本试件，其它试件为在梁柱结合面处三种不同形状大小的粘钢加固试件和一种Haunch加固试件。在试件进行加固时，本研究将考虑到实际建筑物的结构特性和节点核心区由于直交梁所形成的狭小空间，选择节点核心区最优、最合理的部位上进行加固措施。本文对试件分别进行低周反复加载试验，并通过试验数据结果来分析试件的损坏程度、荷载-位移关系、耗能消散、阻尼比例、有效刚度、延性、失效模式等抗震性能。
试验结果表明：
因为在节点区粘贴了钢板构件，J-S1、J-S2、J-S3、J-H加固试件均显著提高了节点区极限承载力。与基本试件相比，在正方向加载段分别提高了26%、10%、12%、64%，反方向加载段提高了11%、5%、8%、53%。
三种粘钢加固试件的位移延性系数相对于J-1，依次增大了8.3%、11.1%、6.7%。其中，J-S2粘钢加固方式体现出最良好的延性性质，完全符合现《建筑抗震设计规范》GB50011-2010规定。除了加固试件J-H外，粘钢加固试件的刚度、能量耗散、阻尼比提高幅度微小，但J-H加固试件能量耗散相对其余构件提高了大约45%。在弹塑性阶段各试件的阻尼比约0.035-0.087，也符合现《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第8.2.2条的规定。
粘贴钢板对核心区混凝土起良好的约束作用，直接显著提高构件强度。同时，延缓节点核心区斜裂缝的发展，以此来提高节点的延性和耗能能力，避免节点核心区出现脆性破坏。

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