프리스트레스 콘크리트 부재의 단부정착부의 배근상세를 위한 역학적 모델의 적용

Application of a Mechanical Model for the Detailing of the End Anchorage Zone of Prestressed Concrete Members

최근에 계속적으로 발전하고 있는 역학적 모델은 배근상세에 있어서 과거의 경험적인 방법을 대신 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단부 정착부의 배근상세를 위한 역학적 모델을 제안하였다. 제안된 모델에서는 콘크리트의 2축응력상태, 나선철근 배근 상태, 전단 마찰 파괴 등을 고려하였다. 제안된 모델과 다른 연구자의 스터럿 타이 모델, 비선형 유한 요소 해석을 대표적인 실험결과와 비교하였다. 제안된 방법은 파괴하중뿐만 아니라 파괴형태의 예측에 있어서 우수한 것으로 밝혀졌다. 제안 모델은 2차원 해석에 기초한 역학적 모델 및 비선형 해석으로 설명이 불가능한 3차원 파괴 형태를 잘 예측할 수 있음을 알 수 있다.

It is expected that recent development of the mechanical model will replace previous empirical methods of detailing. In this study, a mechanical model is proposed to analyze the behavior of the anchorage zone of prestressed concrete members. Main characteristics of the proposed model lies on its rational consideration of material properties, and concrete strength in biaxial stress state and that of local zone reinforced by spirals. Shear friction strength of concrete surrounding spirals are also considered. The results of' the proposed method as well as the known Strut-and-Tie method and nonlinear finite element analysis are compared with some typical experimental results. We get good agreement to the failure mode as well as the failure load from test results. And it can be shown that three dimentional failure mechanism, which cannot be expected by the method based on 2D analysis, can be explained by proposed model.