노후 철근콘크리트 건물 기둥의 파괴 모드 분류와 변형 능력 예측식 제안

Abstract

본 연구의 목적은 노후 철근콘크리트 (RC) 건축물 기둥의 파괴모드를 분류하는 절차를 개발하고 변형능력을 예측하는 식을 제안하는 것이다. 이를 위해 53개의 서로 다른 연구에서 189개의 RC 기둥의 실험 데이터를 수집하였다. 제안된 파괴모드 분류 절차의 정확도는 파괴모드가 제공된 120개의 RC 기둥 실험체의 예측과 관측 파괴 모드를 비교하여 평가하였다. 제안된 분류 절차는 기존 분류 절차보다 더 정확하게 예측하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 회귀분석을 수행하여 기둥 변형능력에 대한 경험식을 제안하였다. 경험식의 정확성은 189개 기둥 시편의 측정 및 계산된 변형 능력을 비교하여 검증하였다.

This study addresses the seismic performance of existing reinforced concrete (RC) buildings, which were primarily designed for gravity loadsalone. Assessing the buildings’ seismic capability requires understanding the deformation capacity of the lightly reinforced concrete columnswithin them. The study’s objective is twofold: to establish a procedure for categorizing column failure modes, and to present equations forpredicting deformation capacities based on these failure modes. To achieve this, data from 189 lightly reinforced concrete columns across 53different studies were collected. The effectiveness of the newly proposed failure classification procedure was validated by comparing itsoutcomes to the observed failure modes of the columns. Significantly improved accuracy was demonstrated compared to existing classificationmethods. The study further introduced empirical equations for forecasting column deformation capacity through regression analysis. Theseequations were validated by comparing calculated deformation capacities to actual measurements from column specimens. The empiricalequations proposed in this study showed markedly higher coefficients of determination compared to existing equations proposed by Zhu,Elwood, & Haukaas (2007) and ASCE 41 (2017). This demonstrates that the suggested empirical equations can effectively forecast both thefailure mode and deformation capacity of the lightly reinforced concrete columns.