확대머리철근이 정착된 강섬유 보강 콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 내진성능

Abstract

본 연구의 목표는 확대머리철근이 정착된 c외부 보-기둥 접합부에서 강섬유 혼입에 따른 접합부 횡보강근의 대체 가능성을 확인하고 내진성능을 실험으로 평가하는 것이다. 이를 위하여 횡보강근 및 강섬유 보강 우무를 변수로 설정하여 3개의 실험체를 제작하여 반복 횡가력 실험을 수행하였다. 실험결과 강섬유 혼입에 따라 접합부에 횡보강근을 배근하지 않아도 특수모멘트골조로 배근된 상세와 동일 파괴 패턴을 나타내었다. 강섬유 혼입에 따라 실험체의 유효강성이 횡보강근을 배근한 실험체보다 약 20% 증가하였으며 최대강도 역시 3.5% 증가하였다. 확대머리철근의 정착에 대한 기여분을 분석한 결과, 강섬유 혼입 시 부착에 의한 기여분이 증가하는 것으로 나타나 추후 연구에서는 이를 고려한 확대머리철근의 정착길이 설계가 필요할 것으로 판단된다. ACI 374에 따른 내진성능평가 결과, 확대머리철근의 정착길이를 줄여도 충분한 횡보강근이 배근되어 있으면 접합부의 내진성능을 만족하였으며 횡보강근 대신 강섬유를 혼입하여도 동등 수준의 내진성능을 확보하였다.

This study aims to verify the possibility of replacing the transverse reinforcement in the exterior beam-column joint where the developedheaded bar with volume fraction of steel fibers, and to evaluate its seismic performance via experiment. Three specimens were fabricatedusing joint transverse reinforcements and steel fiber as variables and reversed cyclic loading tests were performed. As a result of thisexperiment, it showed the same failure pattern as the details of the special moment frame specimen when the transverse reinforcements werenot placed at the joint due to the incorporation of steel fibers. According to the volume fraction of steel fibers, the effective stiffness of thespecimen increased by about 20%, and the maximum strength also increased by 3.5% compared to the specimen with transversereinforcement. Upon analyzing the contribution to the anchorage of the headed bar, it was found that the contribution due to bond increasedwhen the steel fiber was mixed. As a result of the seismic performance evaluation according to ACI 374, the seismic performance of thebeam-column joints was satisfied when the development length of the headed bar was reduced and when sufficient transverse reinforcing barswere provided. In addition, the seismic performance was secured when steel fibers were used instead of transverse reinforcement.