SC벽체는 뛰어난 후좌굴성의 특성을 지니고 있고 연성능력이 뛰어나 원자력 건물과 같은 주요건물에 주로 사용되고 있고 최근 국내 실정에 맞는 강도식 산정을 연구 중에 있다. 최근 일본학회(JEAG)에서 제안한 면외 전단강도식은 전단스팬비에 의한 아치강도를 지나치게 단순화한 경향이 있고, 짧은 전단스팬비에서 아치강도와 전단균열강도를 분리하여 대소관계로써 결정하고 있어 강도식을 재정립할 필요가 있다. 아치작용의 본질은 전단을 지점으로 직접 전달하는 것이고, 아치단부가 최대로 압축받지 않는 경우가 많으므로, 스터드에 의한 콘크리트와 강판의 부착강도와 평형관계를 통해 아치강도를 결정한다. 실험체 제작은 일본학회에서 실험한 내용과 같이, 원자력 벽체에 가해지는 하중형태를 단순화하고 벽체를 연속보의 형태로 가정, 전단스팬비를 변경하면서 면외전단실험을 진행한 후 강도식과 검증을 실시하였다. 전단스팬비 이외에도 스터드의 밀집도, 스터럽에 의한 전단보강 정도를 변수로 하여 실험결과를 비교 검증하였다. 예상식과 실험결과는 일본의 기존 강도식에 비해 비교적 접근하는 결과를 얻을 수 있었다.
SC벽체는 뛰어난 후좌굴성의 특성을 지니고 있고 연성능력이 뛰어나 원자력 건물과 같은 주요건물에 주로 사용되고 있고 최근 국내 실정에 맞는 강도식 산정을 연구 중에 있다. 최근 일본학회(JEAG)에서 제안한 면외 전단강도식은 전단스팬비에 의한 아치강도를 지나치게 단순화한 경향이 있고, 짧은 전단스팬비에서 아치강도와 전단균열강도를 분리하여 대소관계로써 결정하고 있어 강도식을 재정립할 필요가 있다. 아치작용의 본질은 전단을 지점으로 직접 전달하는 것이고, 아치단부가 최대로 압축받지 않는 경우가 많으므로, 스터드에 의한 콘크리트와 강판의 부착강도와 평형관계를 통해 아치강도를 결정한다. 실험체 제작은 일본학회에서 실험한 내용과 같이, 원자력 벽체에 가해지는 하중형태를 단순화하고 벽체를 연속보의 형태로 가정, 전단스팬비를 변경하면서 면외전단실험을 진행한 후 강도식과 검증을 실시하였다. 전단스팬비 이외에도 스터드의 밀집도, 스터럽에 의한 전단보강 정도를 변수로 하여 실험결과를 비교 검증하였다. 예상식과 실험결과는 일본의 기존 강도식에 비해 비교적 접근하는 결과를 얻을 수 있었다.
This paper presents out-of-plane shear strength models for composite wall with steel plates based on limit theorem in the framework of the plasticity theory. The formulas proposed by JEAG 4618 need to be reconsidered with a couple of limitations; ignoring the effect of bond stress generated by studs...
This paper presents out-of-plane shear strength models for composite wall with steel plates based on limit theorem in the framework of the plasticity theory. The formulas proposed by JEAG 4618 need to be reconsidered with a couple of limitations; ignoring the effect of bond stress generated by studs in the process of calculating arch action, illogically discriminating between concrete shear cracking strength and arch strength by algebraic relation in short shear span ratio(0-2.0). In most cases, reinforcement ratio is not sufficient to yield, as a result, arch strength is determined by accounting equilibrium including both bond strength and concrete compressive strength. We conducted experimental research assuming that SC wall is a continuous beam under the simplified loading patterns, changing main valuables involving the number of studs, stirrups. The results show good agreements with the formula and we quoted the test results of JEAG.
This paper presents out-of-plane shear strength models for composite wall with steel plates based on limit theorem in the framework of the plasticity theory. The formulas proposed by JEAG 4618 need to be reconsidered with a couple of limitations; ignoring the effect of bond stress generated by studs in the process of calculating arch action, illogically discriminating between concrete shear cracking strength and arch strength by algebraic relation in short shear span ratio(0-2.0). In most cases, reinforcement ratio is not sufficient to yield, as a result, arch strength is determined by accounting equilibrium including both bond strength and concrete compressive strength. We conducted experimental research assuming that SC wall is a continuous beam under the simplified loading patterns, changing main valuables involving the number of studs, stirrups. The results show good agreements with the formula and we quoted the test results of JEAG.
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제안 방법
실험체 상세는 그림 3과 같이, 콘크리트 상하 단에 스터드를 이용해서 강판을 설치하고 그 안쪽에 H형강의 리브를 덧대어 휨보강 하였으며, 전단보강을 위해 쉬어바를 콘크리트 내부에 2열로 배근하였다. 하중조건을 조절하여 전단강도의 주요변수인 전단스팬비를 변화시키고, 휨내력을 크게하여 설계하여 최대전단이 발생하는 구간에서 전단파괴를 유도하였다.
전단보강, 즉 스트럽이 존재하는 구간에서는 콘크리트의 아치작용과 더불어, 스트럽에 의한 팬(fan)을 형성되고, 각각의 팬은 전체 구조체를 일종의 트러스 형태의 구조물로 바꾸어 해석하게 한다. 그림 2는 아치작용에 의한 스트럿과 스트럽에 의한 팬이 형성된 모습이며, 특히 (b)는 전단스팬비가 길어질 경우 스트럿이 소멸되고 diagonal compression field가 형성되는 모델이다.
실험체 상세는 그림 3과 같이, 콘크리트 상하 단에 스터드를 이용해서 강판을 설치하고 그 안쪽에 H형강의 리브를 덧대어 휨보강 하였으며, 전단보강을 위해 쉬어바를 콘크리트 내부에 2열로 배근하였다. 하중조건을 조절하여 전단강도의 주요변수인 전단스팬비를 변화시키고, 휨내력을 크게하여 설계하여 최대전단이 발생하는 구간에서 전단파괴를 유도하였다.
성능/효과
전단스팬비에 따른 실험결과는 예상강도보다 대체로 안정측에 포함되었고, 아치작용에 의한 전단강도의 변화가 적절히 반영되었음을 알 수 있다. 부재 크기, 스터드의 밀집도, 전단보강근에 따른 실험결과는 각각 그림5 (a),(b),(c)와 같다.
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