Arch Action in Reinforced Concrete Beams

철근콘크리트보에서의 아취현상에 대한 연구

Sixteen reinforced concrete beams were tested statically up to failure to investigate the arch action. Major variables were the shear span to depth ratio, steel ratio and existence of stirrups.The arch action in reinforced concrete beams started when flexural cracks appeared at the center of the span. Due to the reduction of internal moment arm length by the development of arch action, the measured steel tension was significantly higher than the calculated. As the shear span to depth ratio arid steel ratio decrease, the arch action in reinforced concrete eams increases. Over the entire length the force in the steel of no web reinforced beams having smaller a /d ratio than 3 was constant because the beams acted as a tied arch.

철근콘크리트보에서의 아취작용에 대한 현상을 파악하기 위해 전단지간 대 유효높이의 비 (a/b), 철근비, 전단철근의 유무등을 변수로 하여 총 16개의 시험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과, 철근콘크리트보에서 아취현상은 최초로 보에 휨균열이 발생되면서 시작되고, 휨균열이 전단지간 중앙위치까지 발생되면 아취현상이 현저해져 보의 전체적 거동을 지배하는 것으로 나타났다. 철근콘크리트보의 전체적 거동이 아취작용에 이해 주로 지배되면, 전단지간내에서 측정된 철근인장력은 계산된 철근인장력보다 휠씬 크게 나타났다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 지점쪽에 가까울수록, 철근비가 낮을수록 헌저하고, 전단보강을 함으로서 아취현상은 작아졌다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 a/b가 작아질수록 증가되고, a/b가 3이하에서는 아취현상이 지배적이었다. 전단보강이 안된 a/b가 3이하의 보에서는 최종하중단계에서 타이드 아취현상이 현저하여 철근 길이\ulcorner향에 따른 철근인장력은 거의 동일한 값을 나타냈다.