Abstract
The shear behavior of simply supported reinforced concrete deep beams subject to concentrated loads has been scrutinized experimentally to verify the influence of the structural parameters such as concrete strength, shear span-depth ratio, and web reinforcements. A total of 42 reinforced concrete deep beams with compressive strengths of 250 kg/$cm^2$ and 500 kg/$cm^2$ has been tested at the laboratory under one or two-point top loading. The shear span-depth ratio have been taken as three types of 0.4, 0.8 and 1.2, and the horizontal and vertical shear reinforcements ratio, ranging from 0.0 to 0.57 percent respectively. In the tests, the effects of the shear span-depth ratio, concrete strength and web reinforcements on the shear strength and crack initiation and propagation have been carefully checked and analyzed. From the tests, it has been observed that the failures of all specimens were due to shear and the shear behaviors of specimens were greatly affected by inclined cracks from the load application points to the supports in shear span. The load bearing capacities have changed significantly depending on the shear span ratio, and the efficiency of horizontal shear reinforcements were increased as the shear span-depth ratio decreased. The test results have been analyzed and compared with the formulas proposed by previous researchers and the design equation from the code. While the shear strengths obtained from the tests showed around 1.4 and 1.9 times higher than the values calculated by CIRIA guide and the domestic code, they were closely coincident with the formulas given by de Paiva's equation.
집중하중을 받는 단순지지 철근콘크리트 깊은 보를 대상으로 콘크리트의 압축강도, 전단스팬비, 웨브 수직 및 수평 보강철근비를 변수로 하여 깊은 보의 구조거동과 전단강도를 실험적으로 조사하였으며, 각 변수의 영향을 고찰하고 규준식 및 제안식 등과 비교, 검토하였다. 42개의 시험체를 실험한 결과, 모든 시험체는 전단스팬 내에서 콘크리트의 과도한 균열 및 압괴에 의해 파괴되었고, 시험체의 초기강성은 압축강도에 관계없이 전단 스팬비가 작을수록 크게 나타났으며, 경사균열 발생 이후 보의 강성이 점진적으로 감소되었다. 전단스팬비가 증가함에 따라 경사균열 및 최대하중은 일정하게 감소하며, 콘크리트 압축강도가 증가할수록 최대하중은 증가하나 경사균열 하중은 거의 변화가 없었고, 전단스팬비의 증가에 따라 콘크리트의 압축강도가 전단강도에 미치는 영향 또한 일정하게 감소하는 것으로 보인다. 웨브의 전단보강근 효과는 전단스팬비의 영향을 받으며, 전단스팬비가 작아지면 수평보강근의 효과가, 전단스팬비가 커지면 수직보강근의 효과가 상대적으로 커짐을 알 수 있었다. 실험결과와 비교하여, 이론식은 de Paiva의 제안식이, 규준식은 CIRIA guide가 실험결과에 가장 부합하는 것으로 나타났으며, 국내 규준식은 실험값에 비해 상당히 낮은 강도로 계산되고 있어 안전 측에 있는 것으로 판단된다.
