철근(鐵筋)콘크리트 벽부재(壁部材)의 실제적(實際的)인 변형해석(變形解析)

Realistic Deformation Analysis of Reinforced Concrete Walls

평면내력(平面內力)을 받는 철근(鐵筋)콘크리트슬래브, 판(板) 및 쉘 등(等)의 벽부재(壁部材)의 정확한 변형해석(變形解析)을 위하여 균열의 마찰일팽창거동(摩擦一膨脹擧動), 인장증강효과(引張增剛効果) 및 철근의 연결작용(連結作用)을 고려한 실제적인 해석모델을 수립하였다. 본 연구의 이론(理論)에 입각한 전산(電算)프로그램을 작성(作成)하여 포괄적인 변형해석이 수행되었으며, 새로운 개념의 마찰평형설계(摩擦平衡設計)와 종래(從來)의 무마찰평형설계(無摩擦平衡設計)에 입각한 철근설계에 대하여 각각 균열폭을 계산하여 비교하였다. 마찰설계개념에 의해 철근을 설계했을 경우 종래의 무마찰설계보다 변형량이 상당히 감소됨을 발견하였다. 또한, 철근직경과 균열간격이 균열폭에 미치는 영향을 연구(硏究)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 개발된 해석모델로 철근콘크리트부재(部材)의 좀 더 실제적이고 정확한 변형해석(變形解析)을 할 수 있게 되었다.

The deformation and crack width of concrete walls of slabs, plates, panels and shells reinforced by a regular rectangular net of reinforcing bars and subjected to in-plane (membrane) internal forces is analyzed on the basis of a realistic model which takes into account the frictional-dilatant behavior of rough interlocked cracks, the effect of tension stiffening, and the dowel action of bars at crack crossings. Extensive numerical computer studies are carried out, and the reinforcement designs obtained from equilibrium conditions alone on the basis of either the classical frictionless approach or the recent frictional approach are compared in terms of the resulting crack widths. It is found that the use of frictional equilibrium design based on a low friction coefficient leads to a much smaller crack width than the classical frictionless design. The influences of bar diameter and crack spacing on the crack width are also studied. The model allows more realistic deformation analysis of reinforced concrete structures.