Evaluation of Effective Section Area of Shear Steel in Reinforced Concrete Circular Columns

철근콘크리트 원형기둥의 전단철근 유효단면적 평가

In order to properly evaluate the shear strength of reinforced concrete circular columns due to the transverse shear reinforcement, the average of fractions of forces generated along the circular transverse hoops across the shear failure plane in the loading direction is calculated. For this, the center-to-center diameter of circular transverse hoops. spacing and the crack angle measured to the column longitudinal axis are considered. Using these variables, an equation representing the effective section area of circular transverse shear steel is proposed. The study result shows that the constant parameter. used for the calculation of the effective section area of circular hoops over the last 10 years, should not universally be applied any more. The use of the constant parameter may not seriously do harm to the evaluation of shear strength for circular columns with non-seismically designed transverse hoop reinforcement, since it gives slightly conservative results. However. for well-confined circular columns with close spacing or circular steel jacketing. it gives about 20% overestimation of the shear capacity contributed by the transverse hoop steel.

원형 철근콘크리트 기둥의 전단보강철근에 의한 저항강도의 평가를 위하여 전단에 의한 사인장 균열 면을 관통하는 원형 전단보강철근의 횡하중 작용방향의 평균 인장력을 산정하였다 이를 위하여 원형 전단보강철근이 이루는 원의 중심선간 직경, 수직 배근간격 및 기둥축 방향에 대한 사인장 균열면을 고려하였으며, 이들 변수들을 이용하여 원형 전단보강철근의 유효단면적을 계산하는 공식을 제안하였다. 연구결과, 원형 전단보강철근의 유효단면적 계산을 위하여 근 10년 간 사용되어 온 상수 계수가 모든 경우에 일률적으로 사용될 수 없음을 보여주고 있다 즉, 기존에 사용되는 원형전단철근 유효단면적은 기둥의 전단저항강도의 계산에 있어서, 전단철근의 배근간격이 비교적 넓은 비내지진 지역에서는 안전 측의 예측을 하게 되어 구조물의 안전상 큰 문제가 없지만, 배근간격이 촘촘하거나 원통형강관을 사용하게 되는 내진 지역에서는 기둥의 전단저항강도를 실제보다 20% 정도 과하게 예측하여 구조물의 안전에 좋지 않은 결과를 낳을 수도 있다.