Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Redistribution of Negative Moments in Beams Subjected to Lateral Load

횡하중에 대한 휨재의 부모멘트 재분배

  • 엄태성 (대구가톨릭대학교 건축학과)
  • Received : 2011.06.20
  • Accepted : 2011.08.26
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

Provisions for the redistribution of negative moments in KCI 2007 and ACI 318-08 use a method for continuous flexural members subjected to uniformly-distributed gravity load. Moment redistributions and plastic rotations in beams of reinforced concrete moment frames subjected to lateral load differ from those in continuous flexural members due to gravity load. In the present study, a quantitative relationship between the moment redistribution and plastic rotation is established for beams subjected to both lateral and gravity loads. Based on the relationship, a design method for the redistribution of negative moments is proposed based on a plastic rotation capacity. The percentage change in negative moments in the beam was defined as a function of the tensile strain of re-bars at the section of maximum negative moment, which is determined by a section analysis at an ultimate state using KCI 2007 and ACI 318-08. Span, reinforcement ratio, cracked section stiffness, and strain-hardening behavior substantially affected the moment redistribution. Design guidelines and examples for the redistribution of the factored negative moments determined by elastic theory for beams under lateral load are presented.

KCI 2007, ACI 318-08에 제시된 모멘트재분배 방법은 등분포 중력하중을 받는 연속 휨재에 대하여 검증된 방법이다. 횡하중에 의한 모멘트재분배 및 비탄성 거동은 중력하중과 전혀 다른 메커니즘을 발생된다. 이 연구에서는 기초역학에 근거하여 중력하중과 횡하중을 받는 철근콘크리트 모멘트골조의 보에 발생되는 모멘트재분배와 소성변형의 관계를 정량화하고, 이로부터 보의 소성변형능력에 근거한 모멘트재분배 설계법을 제안하였다. 제안된 모멘트재분배비는 KCI 2007, ACI 318-08 등 기존 설계기준과 마찬가지로 극한한계상태의 단면해석으로 결정되는 철근의 인장변형률로 정의된다. 또한 모멘트재분배비는 경간, 철근비, 단면강성, 변형경화 거동에 의하여 영향을 받는다. 제안된 방법을 사용하여 탄성해석으로 구한 설계모멘트를 재분배시키는 설계 가이드라인 및 예제를 제시하였다.

Keywords

References

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