Abstract
In designing the boundary confinement of shear walls, the current design provisions and recommendations are empirical and prescriptive; they specify a certain confinement length and details, regardless of the actual requirement of ductility Therefore, they are inappropriate to the performance based-design. The purpose of the present study is to develop a ductility design method that Is applicable to the performance based-design of shear wall. For the purpose, experimental studies were performed to investigate variations in the ductility of shear walls with the length of the boundary confinement. Five specimens modeling the compressive zone of cross sections with different confinement area were tested against eccentric vertical load. Through the experimental studies, strength, ductility, and failure mode of the compression zone were investigated. In addition, nonlinear numerical analyses for the overall cross-sections of shear wall were performed to investigate variations of the stress and strain profiles with the length of compression zone. On the basis of the experimental and numerical studies, a ductility design method for shear wall was developed. By using the proposed design method, for a given ductility demand, the area of lateral confinement and corresponding reinforcement ratio can be precisely determined so that the ductile behavior and economical design are assured.
전단벽의 연성도 확보를 위한 단부횡보강 설계에 있어서, 현재 설계기준들은 경험적이며 강제적이다. 즉, 현재 설계기준은 연성도 요구량에 관계없이 단부횡보강영역과 상세를 정해 놓고 있으며, 따라서 성능기초설계에 부적합하다. 본 연구의 목적은 성능기초설계에 적합한 전단벽의 연성도 설계방법을 개발하는 것이다. 단부횡보강영역에 따른 전단벽의 연성도변화를 조사하기 위하여 실험연구를 수행하였으며 압축대를 모델링하기 위하여 각기 다른 횡보강영역을 갖는 시험체에 편심축하중을 가력하였다. 실험연구를 통하여 횡보강된 벽체 압축대의 강도, 연성도, 파괴모드 등을 연구하였으며, 벽체 단면 전체에서 단부 횡보강으로 인하여 발생하는 연성도 및 파괴시점을 조사하기 위하여 비선형 수치해석을 수행하였다. 실험과 해석연구 결과를 기반으로 하여 전단벽의 연성도 설계방법을 개발하였다. 제안된 설계방법을 이용하여, 주어진 연성도 요구량에 맞게 단부횡보강영역과 횡보강량을 정확히 결정할 수 있으며, 따라서 벽체의 연성거동을 보장하는 동시에 경제적인 벽체설계가 가능하게 되었다.