Experimental Study on the Influence of Moment Distribution Shape on the Effective Moment of Inertia of Simply Supported

모멘트 분포 형상에 따른 철근콘크리트 단순보의 유효 단면2차모멘트에 대한 실험적 연구

The member deflection is one of the most important considerations for the serviceability evaluation of reinforced concrete structures, and the concept of the effective moment of inertia has been generally used for the estimation of beam deflections. The KCI design code adopted Branson's equation for the calculation of the effective moment of inertia, which was formulated based on the results of beam tests subjected to uniformly distributed loads. Therefore, it is worthwhile to check the applicability of the code approach on the estimation of the effective moment of inertia for the cases of beams under different loading conditions. In this study, an experimental investigation has been conducted on six beams, where primary variables were concrete compressive strengths and loading distances from supports. The test results were compared with various approaches proposed by Branson and others as well. The test results indicated that the effective moment of inertia was somewhat influenced by the moment distribution shape. Despite the different moment distribution shapes for specimens, however, the effective moment of inertia of all test beams were closely predicted by the existing methods considered in this study.

철근콘크리트 구조물의 사용성을 검토할 때 처짐은 가장 중요한 사항 중 하나이며, 철근콘크리트 휨 부재의 처짐은 일반적으로 유효 단면2차모멘트의 개념을 적용하여 구해진다. 기준에서 유효 단면2차모멘트는 Branson이 제안한 식을 사용하고 있지만, 이 식은 등분포하중을 전제로 제안된 식이므로 다른 하중상태에서 기준식의 정확성에 대해 검증할 필요가 있다. 따라서, 이 연구에서는 콘크리트 강도와 지점에서부터 가력점까지의 거리를 주요변수로 하여 총 6개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하여 구조실험을 수행하고, 실험결과를 기준식 및 다른 연구자들이 제안한 식과 비교 분석하였다. 실험결과, 보의 유효 단면2차모멘트는 모멘트 분포 형상에 따라 다소 차이가 있었으며, 일반강도 실험체보다 고강도 실험체에서 차이가 더 크게 나타났다. 그럼에도 불구하고, 모든 실험체에 대하여 이론값들이 실험으로부터 구한 유효 단면2차모멘트를 근사하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.