Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Shear Capacity of Composite Basement Walls

합성 지하벽의 전단성능

  • Published : 2002.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper presents the experimental results of composite basement wall in which H-pile and reinforced concrete wall are combined using shear connector Twelve specimens are tested to evaluate the shear capacity of the wall. Main variables in the test are composite ratio, distribution of shear connector, thickness of wall, shear-span ratio, and shear reinforcement. Test results indicate that the shear capacity of test specimens varies with the foregoing variables except the composite ratio. The results are compared with strengths predicted using the equations of ACI 318-99, Zsutty, and Bazant. Based on this investigation, a method for predicting the shear strength of composite basement walls is proposed.

본 연구는 H-pile과 철근콘크리트 벽체를 전단연결재인 스터드 볼트를 사용하여 합성시킨 합성지하벽의 전단성능에 대한 실험연구 결과와 전단내력 산정시 적용시킬 수 있는 방안을 제시하고 있다. 합성지하벽의 전단성능에 영향을 미칠 합성율, 스터드볼트의 배치방법, 콘크리트벽체의 두께, 전단스팬비 및 전단보강근량을 주요변수로 선정하여 12개의 실험체를 제작하였다. 합성율을 제외한 주요 변수들은 합성지하벽의 전단내력에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아울러 합성지하벽의 전단내력 산정시 V=(Vc＋Vre)＋Vs라는 전단내력식을 기본식으로 하여 기존의 철근 콘크리트 전단내력식으로 제안된 ACI 318-99와 Zsutty식, Bazant식 그리고 철골의 전단내력식으로 제안된 강구조 한계상태 설계법에서 제시하고 있는 식으로 계산한 결과가 실험결과와 유사하게 나타남을 볼 수 있었다. 또한 소정의 합성율이 확보될 경우, 철골부재와 콘크리트벽체가 최대내력시까지 일체로 거동하며, 이를 고려하여 전단내력 산정시 합성부재의 전체깊이를 적용한 경우, 기존의 내력식을 이용하여 합성지하벽의 전단내력 예측이 가능할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 삼성중공업(주), 한양대학교 초대형 구조시스템 연구센터, “CBS 공법의 개발 및 성능평가에 관한 연구,” 2001. 3.
  2. 건설교통부 제정, “강구조 한계상태 설계기준 및 해설,” 대한건축학회, 1998, pp.80-94.
  3. Viest, I. M., Colaco, J. P., and Furlong, R. W., Griffis, Leon, Roberto T., Wyllie, Loring A., "Composite Construction Design For Buildings," American Society of Civil Engineers, 1997.
  4. American Institute of Steel Construction, "Load & Resistance Factor Design," American Institute of Steel Construction, 1994.
  5. Oehlers, D. J. and Bradford, M. A., "Composite Steel and Concrete Structural Members," Pergamon, 1995.
  6. Johnson, R. P., "Composite Structures of Steel and Concrete," John Wiley & Sons, New York, 1975.
  7. ACI Committee 318, "Building Code Requirements for Structural Concrete(318-99) and Commentary (318-99)," 1999.
  8. Zsutty, T. C, "Beam Sbear Strength Prediction by Analysis of Existing Data," ACI Journal, Proceedings Vol.65, No. 11, Nov. 1968, pp.943-951.
  9. Zsutty, T. C., "Shear Strength Prediction for Separate Categories of Simple Beam Tests," ACI Journal, Proceedings Vol.68, No. 2, Feb. 1971, pp. 138-143.
  10. Bazant, Z. P. and Kim, J, K., "Size Effect in Shear Failure of Longitudinally Reinforced Beams," ACI Journal, Proceedings Vol. 81, No. 5, Sept-Oct. 1984, pp.456-467.
  11. Johnson, R. P. and May, I. M., "Partial Interaction Design of Composite Beams," The Structural Engineer, Vol. 53, No. 8, Aug. 1975, pp.305-311.
  12. 김상섭, 김필중, 김규석, “합성보의 스터드 코넥터 배치와 합성율에 관한 실험적 연구,” 대한건축학회지, 제27권, 114호, 1983, pp.32-37.
  13. Mphone, A. G. and Frantz, G. C., "Shear Tests of High and Low Strength Concrete Beams Without Stirrups," ACI Journal, Proceedings Vol. 81, No. 4, July-Aug. 1984, pp.350-357.
  14. Ahmad, S. H., Khaloo, A. R., and Poveda, A., "Shear Capacity of Reinforced Concrete Beams," ACI Journal, Proceedings Vol. 83, No. 32, Mar.-Apr. 1986, pp.297-305.
  15. Elzanaty, A. H., Nilson, A. H., and Slate, F, O., "Shear Capacity of Reinforcement Concrete Beams Using High-Strength Concrete," ACI Journal, Proceedings V. 81, No. 2, Mar.-Apr. 1986 pp.290-296.
  16. Manuel, R. F., Slight, B. W., and Suter, G. T., "Deep Beam Behavior Affected by Length and Shear Span Variations," ACI Journal, Proceedings Vol. 68, No. 12, Dec. 1971, pp.954-958.
  17. Ugural, A. C. and Fenster, S. K., "Advanced Strength and Applied Elasticity," 3rd Edition, 1995, pp.207-213.