프리스트레스트 콘크리트 보를 위한 변형률 기반 전단강도 모델

Strain-Based Shear Strength Model for Prestressed Concrete Beams

이전 연구에서 제안된 변형률 기반 전단강도모델을 휨-압축 부재에 적용하여, 프리스트레스트 콘크리트 보의 전단강도를 예측하기 위한 해석모델을 제안하였다. 전단보강 되지 않은 콘크리트 휨-압축 부재에서는 균열발생 이후, 일반적으로 인장대보다 콘크리트 압축대가 주로 전단력에 저항한다. 압축대 콘크리트의 전단성능은 콘크리트의 재료 파괴기준을 통해 정의된다. 그리고 압축대의 전단성능은 단면에 작용하는 수직응력과의 상관관계를 고려하여, 주응력방향에 의해 결정되는 파괴면을 따라서 산정된다. 압축대의 수직응력 분포는 부재의 휨변형에 따라 변화하므로, 압축대 단면의 전단성능은 휨변형에 대한 함수이다. 부재의 전단강도는 전단 성능 곡선과 수요 곡선의 교점에서 결정된다. 제안된 해석모델을 기존 연구자들의 실험 연구 결과와 비교한 결과, 실험체의 전단강도를 정확하게 예측하였다.

An analytical model for predicting the shear strength of prestressed concrete beams was developed, applying the previously proposed strain-based shear strength model. In flexure-compression member without shear reinforcement, compression zone of intact concrete primarily resist to the shear force rather than tension zone. The shear capacity of concrete at the compression zone was defined based on the material failure criteria. The shear capacity of the compression zone was evaluated along the inclined failure surface considering interaction with the normal stress. Since the distribution of normal stress varies due to the flexural deformation of member, the shear capacity was defined as a function of the flexural deformation. Finally, the shear strength was determined at the intersection of the shear capacity curve and the shear demand curve. As a result of the comparisons to prior test data, the proposed model accurately predicted the shear strength of specimens.