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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이영학
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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일반적으로 보의 폭이 보의 높이의 2배 이상이거나, 기둥의 폭보다 넓은 구조부재를 넓은 보(Wide Beam)라고 한다. 넓은 보는 주로 층고가 높지 않은 지하주차장 및 연직하중이 크지 않은 필로티에 적용되고 있다. 넓은 보는 일반 보에 비해 낮은 높이를 갖는 특징으로 제한된 층고에서 높은 공간 활용성을 제공하여 점차 넓은 보의 사용이 증가하고 있다.
넓은 보는 보의 높이에 비해 보의 폭이 상대적으로 큰 넓은 보는 전단저항면적이 감소하기 때문에 전단성능이 감소할 수 있다. ACI 318-14(2014), CSA A23.3-04(2004) 등의 현행 설계 기준은 넓은 보의 전단설계 부분에 관하여 별도의 규정을 제시하지 않고 있다. 넓은 보의 전단보강을 일반 보와 같이 보의 바깥쪽 측면에만 전단보강재로 보강할 경우 보의 횡방향 전단보강재의 간격이 넓어지고 이로 인해 넓은 보에 응력집중현상이 발생하여 전단성능이 저하될 가능성이 있다.
본 논문에서는 콘크리트 넓은 보에 유공형 GFRP판 전단보강재를 적용하여 전단성능을 평가하였다. 시험체는 전단보강재의 종·횡방향 간격, 횡방향 전단보강재의 수에 따른 전단보강재 배치를 변수로 하여 총 11개 시험체의 전단실험 결과를 분석하였다. 그 결과 종방향 전단보강재의 간격이 감소하거나, 횡방향 전단보강재의 간격이 1.1(유효깊이) 가까울수록 전단성능이 향상되었다. 횡방향 전단보강재의 수가 증가할수록 부재의 전단강도가 증가하지만, 증가율은 미미하였다. 따라서 횡방향 전단보강재의 수를 증가시키는 방법보다 횡방향 보강 간격을 좁게 설정하는 것이 전단보강에 있어 더 효과적인 방법임을 확인하였다.
현행 설계 기준에서 고려하지 않는 횡방향 전단보강재의 간격을 전단설계에 적용하기 위하여 ACI 318-14, CSA A23.3-04 및 Shuraim(2012)의 기준으로 계산한 전단강도를 비교·분석을 실시하였으며, 이를 바탕으로 넓은 보의 전단강도 산정식을 제안하였다. ACI 318-14, CSA A23.3-04 및 Shuraim(2012)의 산정기준 보다 본 연구의 제안한 전단강도 산정식이 전단강도를 비교적 잘 예측하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 전단보강 간격을 적용하면 넓은 보의 효과적인 전단보강이 가능하며, 넓은 보의 정확한 전단강도를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
넓은 보는 보의 높이에 비해 보의 폭이 상대적으로 큰 넓은 보는 전단저항면적이 감소하기 때문에 전단성능이 감소할 수 있다. ACI 318-14(2014), CSA A23.3-04(2004) 등의 현행 설계 기준은 넓은 보의 전단설계 부분에 관하여 별도의 규정을 제시하지 않고 있다. 넓은 보의 전단보강을 일반 보와 같이 보의 바깥쪽 측면에만 전단보강재로 보강할 경우 보의 횡방향 전단보강재의 간격이 넓어지고 이로 인해 넓은 보에 응력집중현상이 발생하여 전단성능이 저하될 가능성이 있다.
본 논문에서는 콘크리트 넓은 보에 유공형 GFRP판 전단보강재를 적용하여 전단성능을 평가하였다. 시험체는 전단보강재의 종·횡방향 간격, 횡방향 전단보강재의 수에 따른 전단보강재 배치를 변수로 하여 총 11개 시험체의 전단실험 결과를 분석하였다. 그 결과 종방향 전단보강재의 간격이 감소하거나, 횡방향 전단보강재의 간격이 1.1(유효깊이) 가까울수록 전단성능이 향상되었다. 횡방향 전단보강재의 수가 증가할수록 부재의 전단강도가 증가하지만, 증가율은 미미하였다. 따라서 횡방향 전단보강재의 수를 증가시키는 방법보다 횡방향 보강 간격을 좁게 설정하는 것이 전단보강에 있어 더 효과적인 방법임을 확인하였다.
현행 설계 기준에서 고려하지 않는 횡방향 전단보강재의 간격을 전단설계에 적용하기 위하여 ACI 318-14, CSA A23.3-04 및 Shuraim(2012)의 기준으로 계산한 전단강도를 비교·분석을 실시하였으며, 이를 바탕으로 넓은 보의 전단강도 산정식을 제안하였다. ACI 318-14, CSA A23.3-04 및 Shuraim(2012)의 산정기준 보다 본 연구의 제안한 전단강도 산정식이 전단강도를 비교적 잘 예측하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 전단보강 간격을 적용하면 넓은 보의 효과적인 전단보강이 가능하며, 넓은 보의 정확한 전단강도를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
< 목 차 >제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 국내외 연구동향 41.3 연구 방법 및 범위 7제 2 장 유공형 GFRP판으로 전단보강된 넓은 보의 전단실험 계획 102.1 실험 개요 102.1.1 실험 사용 재료 102.1.2 시험체 개요 112.1.3 시험체 제작 182.2 실험 방법 20제 3 장 유공형 GFRP판으로 전단보강된 넓은 보의 전단실험 결과 213.1 파괴 형태 및 균열 양상 213.2 하중-변위 관계 263.2.1 종방향 전단보강 간격() 263.2.2 횡방향 전단보강 간격() 283.3 종방향 전단보강재의 간격 303.4 횡방향 전단보강재의 간격 323.5 횡방향 전단보강재의 수 35제 4 장 전단보강 간격 제안 및 평가 374.1 콘크리트 넓은 보의 전단강도 설계 기준 374.1.1 ACI 318-14(2014)의 콘크리트 보 전단강도 설계 기준 374.1.2 CSA A23.3-04(2004)의 콘크리트 보 전단강도 설계 기준 394.1.3 Shuraim(2012)의 콘크리트 넓은 보 전단강도 제안식 424.2 넓은 보의 전단강도 제안식 464.3 기존 기준과 제안식의 비교 49제 5 장 결 론 51
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