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고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동에 대한 개구부 크기 및 위치의 영향

Effect of the Size and Location of a Web Opening on the Shear Behavior of High-Strength Reinforced Concrete Deep Beams

  • 양근혁 (목포대학교 건축조경토목공학부) ;
  • 은희창 (제주대학교 건축공학과) ;
  • 정헌수 (중앙대학교 건축학과)
  • Yang, Keun-Hyeok (Devision of Architecture, Landscape Architecture & Civil Engineering, Mokpo University) ;
  • Eun, Hee-Chang (Dept. of Architectural engineering, Cheju University) ;
  • Chung, Heon-Soo (Dept. of Architecture, Chung-Ang University)
  • 발행 : 2003.10.01

초록

본 연구의 목적은 장방형 개구부를 갖는 철근콘크리트 깊은 보에서 개구부 폭, 깊이 및 위치변화와 부재의 전단거동의 관계를 파악하고, 최대내력을 예측하기 위한 모델을 제시하는데 있다. 주요 변수로는 콘크리트 강도, 전단경간비, 개구부 폭, 깊이 및 위치 등이다. 시험체는 모두 25개이며 2점 대칭가력하였다. 실험결과로부터 개구부를 갖는 깊은 보의 전단거동은 개구부 크기와 전단경간비에 의해 가장 큰 영향을 받았으며, 이들이 증가할수록 이들이 증가 할 수록 콘크리트 설계기준은 불안전측에 있었다. 따라서 개구부 상$.$하 스트럿 작용과 주철근의 타이작용을 고려하여 개구부 효과를 반영한 깊은 보의 전단내력을 적절히 평가할 수 있는 모델을 제시하였다.

The purpose of this experimental study is to investigate the relationship of the shear behavior and the variety of width, depth and location of an opening in reinforced concrete deep beams with rectangular web openings, and to present an improved shear strength equation of those members. The main parameters considered were concrete strength(fck), shear span-to-overall depth ratio(a/h), and the size and vortical position of the web openings. Twenty five deep beams were tested under two symmetric loading-points. Test results showed that the shear behavior of deep beams with web openings was influenced by a/h and the size of opening. In addition, the KCI shear design provision is a tendency to be more unconservative according to the increase in a/h and the area-ratio of opening to shear span(Ao/Ash). Based on the concrete strut action of top and bottom member of an opening and the tie action of longitudinal reinforcement, a proper design equation which closely predicts the capacity of deep beams with rectangular openings is developed.

키워드

참고문헌

  1. 한국콘크리트학회, 대한건축학회, '콘크리트구조설계기준', 1999
  2. 양근혁, 은희창, 정헌수, '크기효과를 고려한 철근콘크리트 깊은 보의 전단내력 예측', 대한건축학회 논문집구조계, 제17권 12호, 2001. 12, pp.35~44
  3. Ashour, A. F. and Rishi, G., 'Tests of Reinforced Concrete Continuous Deep Beams with Web Openings,' ACI Structural JournaI, Vol. 97. No.3, May-June, 2000, pp.418~426
  4. Kong, F. K. and Sharp, G. R., 'Shear Strength of Lightweight Reinforced Concrete Deep Beams with Web Openings,' The Structural Engineer, Vol.51. No. 8, Aug., 1973, pp.267-275
  5. Kong, F. K. and Sharp, G. R, 'Structural Idealizationfor Deep Beams with Web Openings,' Magazine of Concrete Research, Vol. 29. No. 99, June, 1977,pp.81~91 https://doi.org/10.1680/macr.1977.29.99.81
  6. Ray, S. P. and Reddy, C. S., 'Strength of ReinforcedDeep Beams with and without Opening in the Web,'The Indian, Concrete Journal, Vol. 53. Sept,1979, pp.242~246