Arch Action in Simply Supported RC Beams Applied by Distributed Loads

분포하중을 받는 단순지지된 RC보에서의 아치효과

In the case of RC beams simply supported, there is arch action that the length of internal lever arm varies through span. Recently the shear analysis model which considers this arch action has been developed, but this analysis model is only applicable to RC beams subjected to concentrated load. In this study, therefore, the fundamental relationship between internal lever arm length and applied moment is developed with considering general load such as uniformly distributed load. The shear compatibility condition is also derived, which is also applicable to RC beams subjected to uniformly distributed load. From the analysis results of RC beams, the variation of shear strains through span could be expected by the proposed analysis model. The magnitude of shear strains expected from analysis is so relatively small that the effect of shear force due to arch action should be considered on analysis.

단순지지된 콘크리트 보 부재의 경우 전단 경간에서 내부 모멘트 팔길이가 변화하는 아치 현상이 발생하게 된다. 최근 이러한 점을 고려한 전단해석모델이 개발되었으나 집중 하중에 대해서만 적용할 수 있어 등분포 하중과 같은 보다 일반적인 하중에 대해서는 적용할 수 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 분포하중에 대해 내부 모멘트 팔길이의 변화에 대한 기본 식을 유도하고, 특히 등분포하중이 작용할 경우 아치 작용에 의한 전단력의 비율을 산정하는데 있어 이용되는 전단변형적합 조건을 도출하였다. 제안된 해석 모델을 이용하여 기존 연구자가 수행했던 RC보를 해석하여 그 경향을 분석한 결과, 등분포하중을 받는 RC보의 경간에 따른 전단변형률의 변화를 어느 정도 잘 묘사하는 것으로 나타났다. 하지만, 전단변형률이 작게 예측되는 것으로 보아 아치 작용에 의한 전단력의 영향을 추가적으로 고려해야 할 것으로 사료된다.