ACI 318-08에 신설된 확대머리 철근의 정착길이 설계식은 콘크리트 강도, 철근 항복강도, 철근 지름만을 변수로 횡보강철근의 영향을 고려하지 않고 있다. 또한 제한적인 데이터에 근거한 설계식으로 순간격과 재료강도에 엄격한 제한을 두고 있다. 이 연구에서는 철근 항복강도 600 MPa의 고강도 철근을 사용하여, $2d_b$의 좁은 순간격을 갖고 횡보강철근을 배근한 겹침 이음 실험을 실시하였다. 실험 결과 횡보강철근을 배근하지 않은 실험체의 경우, 프라잉 거동으로 인해 하부 피복콘크리트가 일찍 탈락되었다. 전체 정착강도 중 확대머리 지압의 기여도는 평균 15%로 지압이 제대로 발현되기 전에 파괴되었다. 이음길이 전체에 스터럽을 배근한 횡보강 실험체는 프라잉 거동이 억제되고 횡보강에 의한 부착강도 증진으로 무보강에 비해 지압과 부착이 모두 증가하였다. 이음 단부에만 횡보강철근을 배근한 단부보강 실험체의 경우, 프라잉 거동은 억제되었지만 이음구간의 부착이 크게 증가되지 않아 지압이 충분히 발현되기 전에 부착에 의해 파괴되었다. 실험결과를 회귀 분석하여 확대머리 철근의 정착강도 평가식을 제안하였다. 평가식은 부착과 지압의 영향을 분리하여 구성하였으며, 콘크리트강도, 횡방향 철근 지수, 정착길이를 설계 변수로 포함하였다. 실험 결과와 비교한 결과 평균 1.0, 변동계수 6%로 변수에 따른 편향 없이 정착강도를 예측하였다.
ACI 318-08에 신설된 확대머리 철근의 정착길이 설계식은 콘크리트 강도, 철근 항복강도, 철근 지름만을 변수로 횡보강철근의 영향을 고려하지 않고 있다. 또한 제한적인 데이터에 근거한 설계식으로 순간격과 재료강도에 엄격한 제한을 두고 있다. 이 연구에서는 철근 항복강도 600 MPa의 고강도 철근을 사용하여, $2d_b$의 좁은 순간격을 갖고 횡보강철근을 배근한 겹침 이음 실험을 실시하였다. 실험 결과 횡보강철근을 배근하지 않은 실험체의 경우, 프라잉 거동으로 인해 하부 피복콘크리트가 일찍 탈락되었다. 전체 정착강도 중 확대머리 지압의 기여도는 평균 15%로 지압이 제대로 발현되기 전에 파괴되었다. 이음길이 전체에 스터럽을 배근한 횡보강 실험체는 프라잉 거동이 억제되고 횡보강에 의한 부착강도 증진으로 무보강에 비해 지압과 부착이 모두 증가하였다. 이음 단부에만 횡보강철근을 배근한 단부보강 실험체의 경우, 프라잉 거동은 억제되었지만 이음구간의 부착이 크게 증가되지 않아 지압이 충분히 발현되기 전에 부착에 의해 파괴되었다. 실험결과를 회귀 분석하여 확대머리 철근의 정착강도 평가식을 제안하였다. 평가식은 부착과 지압의 영향을 분리하여 구성하였으며, 콘크리트강도, 횡방향 철근 지수, 정착길이를 설계 변수로 포함하였다. 실험 결과와 비교한 결과 평균 1.0, 변동계수 6%로 변수에 따른 편향 없이 정착강도를 예측하였다.
Design provisions for the development length of headed bars in ACI 318-08 include concrete compressive strength and yield strength of headed bars as design parameters but do not consider the effects of transvers reinforcement. In addition, they have very strict limitation for clear spacing and mater...
Design provisions for the development length of headed bars in ACI 318-08 include concrete compressive strength and yield strength of headed bars as design parameters but do not consider the effects of transvers reinforcement. In addition, they have very strict limitation for clear spacing and material strengths because these provisions were developed based on limited tests. In this study, splice tests using SD600 headed bars with $2d_b$ clear spacing and transverse reinforcement were conducted. Test results show that unconfined specimens failed due to prying action and bottom cover concrete prematurely spalled. The contribution of head bearing on the anchorage strength is only 15% on average implying that unconfined specimens failed before the head bearing was not sufficiently developed. Confined specimens with stirrups placed along whole splice length have enhanced strengths in bearing as well as bond because the stirrups prevented prying action and improved bond capacity. Bond failure occurred in locally confined specimens where stirrups were placed only at the ends of splice length. The stirrups at ends of splice lengths can prevent prying action but the bond capacity did not increase. From regression analysis of test results, an equation to predict anchorage strength of headed bars was developed. The proposed equation consists of bond and bearing contributions and includes transverse reinforcement index. The average ratio of tests to predictions is 1.0 with coefficient of variation of 6%.
Design provisions for the development length of headed bars in ACI 318-08 include concrete compressive strength and yield strength of headed bars as design parameters but do not consider the effects of transvers reinforcement. In addition, they have very strict limitation for clear spacing and material strengths because these provisions were developed based on limited tests. In this study, splice tests using SD600 headed bars with $2d_b$ clear spacing and transverse reinforcement were conducted. Test results show that unconfined specimens failed due to prying action and bottom cover concrete prematurely spalled. The contribution of head bearing on the anchorage strength is only 15% on average implying that unconfined specimens failed before the head bearing was not sufficiently developed. Confined specimens with stirrups placed along whole splice length have enhanced strengths in bearing as well as bond because the stirrups prevented prying action and improved bond capacity. Bond failure occurred in locally confined specimens where stirrups were placed only at the ends of splice length. The stirrups at ends of splice lengths can prevent prying action but the bond capacity did not increase. From regression analysis of test results, an equation to predict anchorage strength of headed bars was developed. The proposed equation consists of bond and bearing contributions and includes transverse reinforcement index. The average ratio of tests to predictions is 1.0 with coefficient of variation of 6%.
확대머리 철근을 사용한 겹침이음 실험체의 파괴는 모두 피복 콘크리트가 탈락되는 쪼갬파괴의 원인은 무엇인가?
확대머리 철근을 사용한 겹침이음 실험체의 파괴는 모두 피복 콘크리트가 탈락되는 쪼갬파괴였다. 파괴 원인은 3가지로 구분할 수 있는데, 첫째는 부재의 휨변형에 의한 프라잉 거동(Fig. 6), 둘째는 확대머리 정착판의 지압응력에 의해 유발된 콘크리트 인장응력, 셋째는 이음 구간의 부착에 의해 유발된 콘크리트 인장응력이다. 모든 무보강 실험체는 Fig.
참고문헌 (13)
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