Abstract
A simple unbonded-type shear strengthening technique for reinforced concrete beams using wire rope units is developed. Six two-span continuous T-beams externally strengthened with wire rope units and an unstrengthened control beam were tested. The main variables investigated were the amount and prestressing force of wire rope units. All specimens had the same geometrical dimension and arrangement of internal reinforcement. Influence of the distribution of vertical stresses in beam web owing to the prestressing force of wire rope units on the diagonal shear cracking load and the ultimate shear capacity of beams tested is presented. Based on the current study, it can be concluded that the amount and initial prestress of wire rope should be limited to be above 2.5 times the minimum shear reinforcement ratio specified in ACI 318-05 and below 0.6 times its own tensile strength, respectively, to ensure the enhancement of shear capacity and ductile failure mode of the strengthened beams. A numerical analysis based on the upper-bound theorem is developed to assess the shear capacity of continuous T-beams strengthened with wire rope units. From the comparisons of measured and predicted shear capacities, a better agreement is achieved in the proposed numerical analysis than in empirical equations recommended by ACI 318-05.
와이어로프 단위를 이용한 단순한 비 부착형 전단보강 기술이 개발되었다. 제안된 보강 기술에 의해 보강된 연속 T형 보 6개와 동일한 무 보강 시험체가 실험되었다. 고려된 주요 변수는 와이어로프의 양과 프리스트레스이다. 모든 시험체의 기하학적 특성 및 철근 배근을 동일하다. 와이어로프의 프리스트레스로 인한 콘크리트 복부에서의 수직응력 분포가 보의 경사균열 전단내력 및 최대 전단내력에 미치는 영향이 또한 제시되었다. 본 연구의 실험 결과로부터 제안된 보강 기술을 이용하여 철근콘크리트 보의 전단내력 향상 및 연성을 확보하기 위해서는 와이어로프 비는 ACI 기준에서 제시하는 최소 전단철근비의 2.5배 이상, 그리고 프리스트레스는 와이어로프 인장강도의 0.6배 이하로 있어야 함이 제안될 수 있었다. 와이어로프 단위로 보강된 연속 T형 보의 전단내력을 평가하기 위하여 상계치 이론을 이용한 수치해석 모델이 제시되었다. 제시된 수치해석 모델은 ACI 318-05의 전단내력 식에 비해 실험 결과와 잘 일치하였다.