DOI QR코드

DOI QR Code

An Experimental Verification of the Moment Redistribution in Continuous Reinforced Concrete Members Depending on Bond Condition of Reinforcement

철근의 부착상태에 따른 철근콘크리트 연속보에서의 모멘트재분배에 대한 실험적 검증

  • 윤형재 (인하대학교 건축학부) ;
  • 이승배 (인하대학교 건축학부) ;
  • 김상식 (인하대학교 건축학부) ;
  • 김강수 (서울시립대학교 건축학과) ;
  • 장수연 ((주)삼성물산 건설부문 주택사업본부)
  • Published : 2008.02.29

Abstract

The moment redistribution in continuous reinforced concrete beams is very feasible phenomenon, by which the efficiency and the economy in designing reinforced concrete members can be enhanced. However, to understand the structural behavior by moment redistribution phenomenon, it is desirable to verify its mechanism experimentally considering tension stiffening effect, the relationship of moment redistribution and beam deflection, crack pattern, and effective stiffness. Six reinforced concrete continuous beam specimens were fabricated, and each specimen had a dimension of 250 mm $\times$ 350 mm and 7,000 mm long. The location of de-bonding was taken as the primary test parameter to investigate tension stiffening effect. The moment redistribution ratio of the specimens was different depending on the position of de-bonding, and in particular no moment redistribution was observed when de-bonding exist at both ends, the maximum negative moment region and the maximum positive moment region.

철근콘크리트 연속보에서 모멘트재분배는 철근콘크리트 부재 설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 매우 유익한 현상이다. 그러나 모멘트재분배 현상에 의한 구조적 거동을 이해하기 위해서는 인장증강 효과, 모멘트재분배와 보 처짐 관계, 균열과 유효 강성 등이 고려된 모멘트재분배 현상에 대해 실험적인 검증이 요구된다. 따라서 이번 연구에서는 인장증강 효과가 모멘트재분배 현상에 미치는 영향을 실험을 통해 검증하기 위해 실제 사용되는 보의 크기를 고려하여 폭 250 mm, 높이 350 mm, 길이 7,000 mm로 하고, 인장증강 효과와 관련있는 철근과 콘크리트의 비부착 구간의 위치를 변수로 하여 총 6개의 철근콘크리트 연속보를 제작하였다. 실험 결과 철근 비부착 구간의 위치에 따라 시험체의 모멘트재분배율이 다르게 측정되었으며, 특히 부모멘트와 정모멘트 발생 지점에 모두 비부착 구간이 있는 경우에는 모멘트재분배 현상이 생기지 않는 것으로 관찰되었다.

Keywords

References

  1. 한국콘크리트학회, 콘크리트구조설계기준.해설, 한국콘크리트학회, 2003, pp.80-82
  2. ACI Committe 318, Building Code Requirements forStructuralConcreteandCommentary (ACI 318M-05), American-Concrete Institute, 2005, 98pp.
  3. CEB-FIP Model Code 1990, Committee Euro-International Du Beton, Paris, 1991, pp.3-7-3-13
  4. Vecchio, F. J. and Collins, M. P., "The Modified Compression-Field Theory for Reinforced Concrete Elements Subjected to Shear", ACI Journal, Vol.83, No.2, 1986, pp.219-231
  5. Abrishami, H. H. and Mitchell, D., "Influence of Splitting Cracks on Tension Stiffening", ACI Structural Journal, Vol.93, No.6, 1996, pp.703-710
  6. Collins, M. P. and Mitchell, D., Prestressed Concrete Structures, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1991, pp. 175-177
  7. 이기열, "철근콘크리트 휨부재의 성능기반 사용성 모델 개발", 박사학위논문, 전남대학교, 2005, pp.43-66
  8. 이승배, 장수연, 김상식, 이진섭, "인장증강효과를 고려한 철근콘크리트 보의 유효휨강성 평가", 콘크리트학회논문집, 17권 6호, 2005, pp.1033-1042
  9. CEB, Ductility of Reinforced Concrete Structures, CEB, Stuttgart, March 1998, pp.101-105
  10. Kodur, Venkatesh Kumar R., and Campbell, T. I., "Evaluation of Moment Redistribution in a Two-Span Continuous Prestressed Concrete Beam", ACI Structural Journal, Vol.93, No.6, 1996, pp.721-728
  11. Scholz, H., "Contribution to Redistribution of Moments in Continuous Reinforced Concrete Beams", ACI Structural Journal, Vol.90, No.2, 1993, pp.150-155
  12. Carmo, Ricardo N. F. do and Lopes, Sergio M. R., "Ductility and Linear Analysis with Moment Redistribution in Reinforced High-Strength Concrete Beams", Can. J. Civ. Eng., 32, Feb. 2005, pp.194-203 https://doi.org/10.1139/l04-080
  13. PCA, Notes on ACI 318-05 Building Code Requirements for Structural Concrete, PCA, 2005, pp.8-1-8-14
  14. MagGregor J. G., Reinforced Concrete Mechanics and Design, Prentice-Hall, 3rd ed., Englewood Cliffs, 1997, pp. 487-489
  15. Paulay, T. and Park, R., Reinforced Concrete Structures, John Wiley and Sons, New York, 1975, pp.507-512
  16. 고만영, 김상우, 김진구, 이정윤, "고강도 철근콘크리트 보의 모멘트재분배에 관한 연구", 대한건축학회논문집 구조계, 17권 9호, 2001, pp.9-15
  17. Mast, Robert F., "Unified Design Provisions for Reinforced and Prestressed Concrete Flexural and Compression Members", ACI Structural Journal, Vol.89, No.2, 1992, pp.185-199

Cited by

  1. Redistribution of Negative Moments in Beams Subjected to Lateral Load vol.23, pp.6, 2011, https://doi.org/10.4334/JKCI.2011.23.6.731