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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김원우 (경기대학교, 경기대학교 일반대학원)

지도교수
양근혁
발행연도
2016
저작권
경기대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2016

보조띠철근으로서 V-타이가 배근된 철근콘크리트 기둥의 중심축하중 거동
김원우 건축공학과 2016.01 학위논문

2015

V형 보조띠철근이 배근된 철근콘크리트 기둥의 압축실험
김원우 ,  양근혁 ,  심재일 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2015.10 학술대회자료
기둥의 내부 크로스 타이 대체를 위한 V형 띠철근의 부착응력 평가
김원우 ,  양근혁 ,  심재일 대한건축학회 학술발표대회 논문집 2015.04 학술대회자료
절곡각 및 묻힘길이에 따른 V형 띠철근의 부착특성
김원우 ,  양근혁 한국건축시공학회지 2015.01 학술저널

초록· 키워드

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본 연구의 주요 목적은 중심축하중 실험을 통해 철근콘크리트의 기둥에서 단주일 때 V-타이를 배근한 경우의 안전성을 평가하는 것이다. 이를 위한 목표는 다음과 같다 : 1) 철근 콘크리트 기둥에서 V-타이의 배근상세를 제시하기 위해 역학적 거동을 평가하였다(V-타이의 부착강도 평가 및 묻힘길이 산정모델 제시); 2) V-타이의 배근방법을 적용한 철근콘크리트 기둥에서 단주의 거동을 평가하기 위해 중심 축하중 실험을 진행하였다; 3) V-타이의 내부 구속을 평가하기 위해 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 제시하였다; 4) 실험된 기둥에서 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 도출하여 기존 연구자들의 모델 및 본 연구의 제시 모델과 비교하였다.
새로운 철근콘크리트 기둥의 배근방법인 V-타이의 역학적 거동을 평가하기 위해 V-타이에 대한 직접인발실험을 통해 부착거동을 평가하였으며, V-타이의 묻힘길이 계산을 위해 주철근의 좌굴거동 식으로부터 산정식을 제시하였다. 제시된 V-타이 배근방법을 적용한 기둥의 중심축하중 거동을 평가하기 위해서 L-시리즈() 8개와 H-시리즈() 6개 총 14개의 실험체의 실험을 진행하였다. 주요 변수로는 각 시리즈별 보조띠철근의 배근방법(크로스타이 및 V-타이)과 횡보강근의 간격 및 V-타이의 묻힘길이이다. 실험체의 중심축하중 실험은 10,000 kN ± 5% 용량의 오일 잭을 사용하였으며, 가력 속도는 분당 0.5 mm의 변위로 제어하였다. 실험구간에서의 응력 흐름을 평가하기 위해 변위 측정은 총 4개의 전기식 변위기를 통해 측정하여 평균값을 사용하였으며, 주철근 및 횡보강근에서 게이지를 통해 변형률을 측정하였다.
실험결과 실험체의 최대 내력은 배근방법에 상관없이 동등수준으로 나타났으며 압축 연성비는 크로스타이 배근 실험체 대비 V-타이 배근 실험체가 L-시리즈 및 H-시리즈에 따라 각각 1.25~1.46배 및 1.35~1.65배로 효과적으로 상승하였다. 따라서, 본 여구에서 제시한 V-타이 배근방법이 주철근 좌굴에 의한 횡변위를 제어하기 위한 등가길이와 ACI 318-14의 최소 갈고리길이를 고려한다면 크로스타이의 배근방법 대비 우수한 연성거동을 확보할 수 있다.
본 연구에서 제시한 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계 모델식은 기존 연구자들에 의해 실험된 123개의 실험값을 데이터베이스화하여 수학적 모델링을 통해 단일 기울기 계수로써 단순식으로 제시하였다. 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계 모델식은 크로스타이로 배근된 실험체의 경우 최대 내력 및 연성을 과대평가하고 있는데, 이는 크로스타이 배근에서 90° 갈고리의 풀림현상으로 인해 내부 콘크리트의 구속효과가 감소하기 때문이다. 반면, V-타이로 배근된 실험체의 구속된 콘크리트 응력-변형률 관계와 잘 일치하였다.
#중심축하중 #철근콘크리트기둥 #보조띠철근 #횡보강근

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 및 필요성 1
1.2 연구의 목적 3
1.3 연구의 내용 및 범위 3
1.4 연구의 방법 6
제 2 장 설계기준 및 기존연구 분석 7
2.1 설계기준 7
2.2.1 ACI 기준 및 콘크리트 구조설계기준 7
2.2.2 CSA 8
2.2.3 NZS 9
2.2.4 ITG 10
2.2.5 ATC 10
2.2.6 일본 건축학회 11
2.2 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계 11
2.2.1 일반사항 11
2.2.2 기존 연구자들의 모델 12
2.3 구속된 콘크리트 압축거동 실험 13
2.3.1 Sheikh and Khoury 16
2.3.2 Razvi and Sattcioglu 16
2.3.3 양근혁 등 16
2.3.4 S.K.Hwang 17
2.3.5 한범석 등 17
2.3.6 정혁창 등 17
2.3.7 윤성환 등 19
2.3.8 신현오 등 19
제 3 장 보조 띠철근으로써 V-타이의 역학적 거동 20
3.1 V-타이의 배근방법 20
3.2 V-타이의 역학적 거동모델 21
3.2.1 V-타이의 구속효과 21
3.2.2 V-타이의 좌굴제어 효과 및 최소 묻힘길이 제시 22
3.3 V-타이의 최적 묻힘길이 및 절곡각도 평가 실험 29
3.3.1 실험체 계획 29
3.3.2 측정방법 29
3.3.3 부착응력 산정 29
3.3.4 실험결과 및 분석 31
3.3.5 소결 42
제 4 장 기둥 압축실험 및 분석 43
4.1 일반사항 43
4.2 실험체 계획 43
4.3 재료 46
4.4 실험체 가력 및 측정방법 49
4.5 실험결과 및 분석 50
4.5.1 일반사항 50
4.5.2 균열 및 파괴모드 50
4.5.3 축하중-축변형률 관계 53
4.5.4 최대 압축내력 53
4.5.5 압축 연성비 56
4.6 소결 57
제 5 장 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계 59
5.1 일반사항 59
5.2 구속된 콘크리트 응력-변형률 관계 모델제안 59
5.2.1 기본 방정식 59
5.2.2 강도증가계수 62
5.2.3 구속된 콘크리트의 탄성계수 63
5.2.4 최대응력과 최대응력 이후 85%의 변형률 65
5.2.5 곡선의 상승 및 하강 기울기계수 68
5.3 구속된 콘크리트 관계의 실험값 70
5.3.1 산정방법 70
5.3.2 구속된 콘크리트 응력-변형률 관계의 실험값 72
5.3.3 제안모델과의 비교 76
5.4 소결 80
제 6 장 결론 81
참고문헌 84
발표논문 87
부 록 88
Abstract 98

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