선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이 연구에서는 접합부를 관통하는 보 주인장철근량이 서로 다른 5개의 보-기둥 접합부 실험을 수행하였다. 실험에서는 보 소성힌지 발생이후 접합부내 변형 침투와 접합부를 관통하는 보 주인장철근의 미끄러짐을 측정하고 이것이 접합부 내력과 연성에 어떠한 영향을 주는지 파악하는 것을 목적으로 하였다. 실험을 통해 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다.
- 이 연구의 주목적은 5개의 콘크리트 보-기둥 접합부 실험을 통하여 보 주인장철근량에 따른 미끄러짐을 측정하고 접합부 내력과 연성 변화를 평가하는 것이다.
제안 방법
- 1과 같이 각각의 구간에서 변화하는 미끄러짐을 측정하고 미끄러짐의 영향을 평가하기 위해 보 주인장철근량을 변수로 한 5개의 실험체를 제작하였다. 각 구간의 철근의 미끄러짐량을 측정하기 위해 철근을 5개 구간으로 구분해 앵커를 용접하였다.
- 보 주철근의 미끄러짐량을 확인하기 위하여 Fig. 4와 같이 접합부를 관통하는 보 주철근의 7개 지점에 전산볼트를 용접하고 전산볼트 주변에 콘크리트를 채워지지 않게 한 후 LVDT를 설치하였다. S2, S5는 Fig.
- 16은 실험체의 정방향 가력시 각 수평변위 시점에서의 주인장철근 뽑힘량을 보여준다. 뽑힘량의 측정은 주인장철근에 설치된 LVDT S1~S4의 미끄러짐을 합산하여 나타내었다. Fig.
- 실험에서는 접합부내 주인장방향 변형률을 측정하기 위해 실험체에 LVDT를 설치하여 변형량을 측정하였다. Fig.
- 실험에서는 접합부를 관통하는 보 상부 주인장철근에 용접을 이용한 LVDT 설치를 통해 미끄러짐을 측정하였다. Fig.
- 실험에서는 접합부를 관통하는 보 주인장철근에 게이지를 부착하여 철근의 변형률을 측정하였다. 측정 지점은 총 7지점으로 접합부내 3지점, 접합부에 인접한 소성 힌지 구역에 4지점을 측정하여 보 주인장철근이 항복하는 1∆y에서부터 3∆y시점까지 비교하였다.
- 이 연구에서는 접합부를 관통하는 보 주인장철근량이 서로 다른 5개의 보-기둥 접합부 실험을 수행하였다. 실험에서는 보 소성힌지 발생이후 접합부내 변형 침투와 접합부를 관통하는 보 주인장철근의 미끄러짐을 측정하고 이것이 접합부 내력과 연성에 어떠한 영향을 주는지 파악하는 것을 목적으로 하였다.
- 또한 접합부면에서 두 번째와 네 번째 떨어진 전단보강철근에도 각각 게이지를 부착하였다. 접합부내의 변형률을 측정하기 위해서 접합부를 관통하는 보 주철근의 상, 하부에 각각 3개씩의 게이지를 부착하였고 접합부내 횡보 강철근 항복여부를 판단하기 위해 게이지를 부착하였다. 접합부 내부의 변형률을 측정하기 위해 Fig.
- 주철근 뽑힘은 접합부 측면까지의 철근 미끄러짐을 의미하므로 접합부면에 설치된 LVDT까지의 구간별 합(정방향 가력에 대해 S1~S4, 부방향 가력에 대해 S3~S6)을 통해 측정한다. 접합부에 인접한 보에 발생하는 소성힌지에 의한 주인장 철근의 변형률을 측정하기 위해 Fig. 5와 같이 접합부면에서 각각 20 mm와 80 mm 떨어진 거리의 상, 하부 주철근에 게이지를 부착하였다. 또한 접합부면에서 두 번째와 네 번째 떨어진 전단보강철근에도 각각 게이지를 부착하였다.
- 실험에서는 접합부를 관통하는 보 주인장철근에 게이지를 부착하여 철근의 변형률을 측정하였다. 측정 지점은 총 7지점으로 접합부내 3지점, 접합부에 인접한 소성 힌지 구역에 4지점을 측정하여 보 주인장철근이 항복하는 1∆y에서부터 3∆y시점까지 비교하였다. BJ1과 B1 실험체의 일부 게이지는 실험 초기 단계에 탈락되어 측정이 되지 않은 부분이 있다.
- 이후 변위량을 1∆y의 변위량 만큼씩 증가시켰다. 하중 재하는 최고 하중에 대해 약 85%로 떨어질 때까지 각 하중을 2싸이클씩 반복 가력하였다. 부 방향 가력을 2∆y로 제한한 것은 실험실의 여건상 실험체의 한쪽 측면이 프레임에 닿을 가능성이 있었기 때문이다.
- 횡방향 가력은 500 kN 용량을 가진 유압 액츄에이터를 이용해 횡하중을 반복하여 가력 하였다. 하중 재하는 Fig.
대상 데이터
- 3과 같다. 기둥과 양방향 보의 총길이는 각각 1,200 mm, 2,700 mm이며 지점간 길이는 기둥 1,200 mm(150 mm의 힌지 접합부 포함), 보 2,400 mm이다. 기둥의 단면 크기는 250 × 250 (mm), 보 단면 크기는 200 × 300(mm)이다.
- 실험에서는 Fig. 1과 같이 각각의 구간에서 변화하는 미끄러짐을 측정하고 미끄러짐의 영향을 평가하기 위해 보 주인장철근량을 변수로 한 5개의 실험체를 제작하였다. 각 구간의 철근의 미끄러짐량을 측정하기 위해 철근을 5개 구간으로 구분해 앵커를 용접하였다.
- 기둥에는 항복강도 530 MPa의 8-D19가 배근되었으며, 보에는 항복 강도 530 MPa의 D13철근과 529 MPa의 D10철근이 각 실험체 별로 지름과 개수를 달리하여 배근되었다. 실험체 제작에 사용한 콘크리트의 공시체 압축강도는 31 MPa 이었다.
- 실험체는 보와 기둥이 직교하며, 편심이 없고 횡방향 보가 없는 십자형 내부 접합부이다. 실험체에 대한 보, 기둥 철근 배근 상세 및 강도를 Table 1에 나타내었다.
이론/모형
- 보-기둥 접합부 실험체의 BJ파괴와 B파괴의 구별을 명확하게 정량화하기는 어렵다. 따라서, 이 연구에서는 Teraoka 등이 실험에 근거하여 제안한 방법12)을 이용해서 파괴모드를 구별하였다. Teraoka 등의 실험 결과에 의하면 Vj1 / Vjby = 1.
- )과 연성계수(µ)를 나타낸다. 연성계수는 Paulay 등13)의 제안 모델을 사용하여 최대 하중 대비 85%까지 하중이 감소한 시점의 변위에 대한 최대 하중 대비 75%에 도달한 하중과 최대 하중 접선의 교차점의 변위의 비로서 나타내었다. Fig.
성능/효과
- 1) 보의 지점에서 접합부까지의 철근 미끄러짐량은 철근 항복 시점인 1∆y이후 크게 증가하였으며, Vj1 / Vjby와 무관하게 거의 일정하였다. 이는 실험체의 Vj1 / Vjby값의 차이에 따라서 보의 구간별로 발생하는 철근의 변형률 값이 다르며, 지점부터 접합부까지의 미끄러짐량을 더하면 Vj1 / Vjby와 무관하게 거의 일정하기 때문이다.
- 2) 보 소성힌지 발생에 따른 변형률 침투량은 층변위가 증가할수록 증가하였으며 접합부 중심부의 변형률은 2∆y시점까지는 탄성구간에 머물렀으나 추가적인 층변위에 의해 항복변형률을 초과하였다. 층간변위 2% 이하에서는 특별한 경향이 없었으나 3%이상에서는 접합부 전단강도비 Vj1 / Vjby가 클수록 보 소성힌지로 인한 변형률 침투 현상은 약 0.
- 3) 접합부내 주인장방향 변형률 측정결과 BJ1, BJ2의 최대 변형률이 B1, B2의 최대변형률보다 약 3배 가량 크게 측정되었다. 이는 접합부 전단강도비 Vj1 / Vjby가 작을수록 접합부내 주인장방향 변형률이 증가하여 접합부 전단 내력을 감소시키기 때문이다.
- 접합부 전단강도비 Vj1 / Vjby가 작을수록 접합부에 미치는 영향이 증가하여 접합부내 부재 축방향 변형률과 주인장방향 변형률을 증가시키게 되며 결과적으로 접합부 전단강도 감소에 영향을 주게 된다. 또한 주인장방향 변형률이 상대적으로 작은 B1, B2 실험체가 BJ 실험체에 비해 더 큰 연성계수를 갖게 되어 접합부 전단강도비 Vj1 / Vjby가 클수록 접합부 연성계수가 증가하였다.
- 5배(3∆y의 경우 1~2배) 가량 차이를 나타냈다. 수평변위가 증가함에 따라 접합부 전단강도비 Vj1 / Vjby가 클수록 보 소성힌지 구간의 미끄러짐 증가가 접합부 미끄러짐 증가량에 비해 크게 나타났다. Fig.
- 접합부 내부의 변형률은 인접한 보의 철근 변형률이 증가함에 따라 증가하고 있음을 알 수 있다. 전체 변위가 증가함에 따라 접합부에 인접한 보의 철근 변형률이 크게 증가하였고 접합면에 인접한 접합부 철근이 인접보 소성힌지 변형률의 영향을 받아 비례적으로 증가하였다. 접합부 중심의 철근은 2∆y시점까지 탄성을 유지하였으나 추가적인 변위에 의해 항복변형률을 넘어섰다.
- 14는 측정된 변형률을 보여준다. 측정한 결과에 의하면 Vj1 / Vjby가 작을수록 접합부내 주인장방향 변형률이 크게 나타났다. BJ1과 BJ2 실험체의 경우 최대 변형률이 0.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.