Abstract
Currently, deep beams are designed according to ACT 318-99 equations derived from experimental data for slender beams with normal-strength concrete. In addition, there is relatively limited information on high-strength concrete deep beams with shear reinforcement. The purpose of this experimental study is to investigate the shear behavior of high-strength concrete deep beams and to grasp the conservatism of ACI shear design provisions. Experimental results on the shear behavior of 22 deep beams under two equal symmetrically placed point loads are reported. compressive strength of concrete cylinder was 800kgf/$\textrm{cm}^2$, and main variables were vertical and horizontal shear reinforcement and shear span-to-overall depth ratio (а/h). Test results showed that for high-strength concrete deep beams with shear span-to-overall depth ratio exceeding 0.75, the vertical shear reinforcement more effectively resisted the shear load than horizontal shear reinforcement. In high-strength concrete deep beams, ACI shear design provisions tended to underestimate the effect of strut-tie action and vertical shear reinforcement and overestimate the ones of horizontal shear reinforcement. Based on the experimental results of high-strength concrete deep beams and shear friction theory, this study modified the equations on the shear capacity specified by the ACI provisions.
현재, 깊은 보의 전단설계는 보통강도 콘크리트를 사용한 일반 보의 사인장 균열내력에 대한 실험식인 ACI 기준에 기본을 두고 시행되고 있지만, 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동에 대한 자료는 매우 제한적이다. 따라서, 본 실험연구의 목적은 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동을 이해하고 ACI 설계 기준의 안전율을 파악하기 위한 것이다. 상부 2점 대칭하중을 받는 22개의 고강도 콘크리트 깊은 보의 전단내력에 대한 실험결과를 나타내었다. 콘크리트 압축강도는 800kgf/$\textrm{cm}^2$이며, 주요 변수로는 전단경간비, 전단철근의 양 및 배근 형태 등이다. 실험결과로부터 전단철근의 전단저항에 대한 효율성은 ACI 기준에서 제시하는 순 경간깊이비(1n/d) 보다는 전단경간비가 크게 관계되었으며 전단경간비가 0.75 이상에서 수직 전단철근이 수평 전단철근보다 전단저항에 더 효율적이었다. 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단내력을 예측하기 위하여 실험결과들과 전단마찰이론에 근거해서 ACI 기준식을 수정, 제시하였다.
