초록
산업부산물을 활용한 고강도 경량 콘크리트 보의 역학적 거동 구명과 함께 경량 콘크리트 보의 이론식을 바탕으로 합리적인 전단강도식을 제안하였다. 보는 경량 골재를 사용한 고강도 경량 콘크리트 보(L) 8개와 일반 골재를 사용한 고강도콘크리트 보(H) 4개의 실험체를 제작하였다. 그리고 전단스팬비(a/b=1.5, 2.5, 3.5, 4.5), 인장철근비(${\rho}$=0.57, 1.0, 1.59, 2.3%), 콘크리트의 압축강도(35.4, 65.3MPa)를 주요 변수로 설정하여 실험하였다. 이로부터 보에 대한 하중-처짐관계 및 변형률 분포, 파괴성상, 최대내력 등에 대하여 측정하였다. 또한 보의 전단강도식의 제안을 위하여 사인장 균열 강도와 극한전단강도로 세분화하여 기존 제안식과 규준식에 적용시켜 상호 비교 분석을 하였다. $V_{cr}$에 있어서는 a/b=2.5 이상에서는 ACI 규준식과 Zsutty제안식에서 감소하는 결과였지만, Mathey의 제안식에서는 약간의 상승 경향을 보였다. 또한, ${\rho},\;f_c$의 증가에 따라 $V_{cr,\exp}/V_{cr,cal}$은 과대평가의 경향이 나타났다. 한편, $V_{u, \exp}/V_{u,cal}$에서는 통계적인 방법으로 유도된 Zsutty의 제안식이 실험결과와의 일치성에서 좋은 결과를 보였다. 이 식으로부터 유도 수정된 전단강도에 대한 제안식은 $V_{cr},\;V_u$에서 합리적으로 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 전단강도 식은 경량 콘크리트의 전단스팬비, 인장철근비, 콘크리트 압축강도의 변화에 따른 전단내력을 합리적으로 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
Twelve beams made of lightweight high-strength concrete were tested to determine their diagonal cracking and ultimate shear capacities. A total of 12 beams without(4 beams) and with lightweight(8 beams) were tested in a stiff testing facility, and complete load-midspan deflection curves, including the maximum capacities portion, were obtained. The variables in the test program were concrete strength, which varied 35.4 MPa, 65.3 MPa; shear span-depth ratios a/d=1.5, 2.5, 3.5, 4.5; and tensile steel ratio between 0.57 and 2.3 percent. Also, we divided beam by diagonal tension crack and ultimate shearing strength to propose an equation. In addition, it analyzed comparison mutually applying existing proposal and guide. $V_{cr}$ was as result that AIK recommendations and Zsutty proposal decrease more than a/d=2.5, increased some in Mathey's proposal equation. $V_{cr,\exp}/V_{cr,cal}$ showed tendency of overestimation according to increase of tensile steel ratio and compressive strength of concrete. On the other hand, $V_{cr,\exp}/V_{cr,cal}$ is superior in conformability with an experiment result Zsutty's proposal among other equations. The proposal equation hew that expect $V_{cr}/V_u$, rationally about shearing strength. Therefore, shear strength an equation is considered to be utilized usefully evaluating capacity by change of the shear span depth ratio of lightweight concrete, tensile steel ratio, and compressive strength of the concrete in this research.
