Abstract
When cracks occur in reinforced concrete structures, a steel carries all tensile force at crack section, while the concrete between cracks carries a part of the tensile force due to bond, so that the steel is less elongated. This is called the tension-stiffening effect, that plays an important role in verification of a serviceability limit state. But it is a complicated work to use a complex strain distribution between cracks, therefore an average strain is used to calculate deflection and crack width. In Eurocode 2, tension-stiffening effect expressed in the first order form or the second order form is used in calculating an average curvature for deflection. In this study for a flexural member deflection and crack width are calculated using various models for the tension-stiffening effect and the results are compared with the values of Eurocode 2 and KCI provisions. As results, the predicted values using the second order form are appeared to be well agreed with the experimental values and it could secure more analytical consistency.
철근콘크리트 구조물에 균열이 발생하면 균열과 균열 사이 단면의 콘크리트는 부착에 의해 인장력을 전달하게 되고 이에 따라 철근의 변형은 줄어든다. 이러한 현상을 인장증강효과라 하고, 처짐 및 균열폭과 같은 사용한계상태의 검증에 중요한 역할을 한다. 그러나 균열 사이의 복잡한 변형률 분포 때문에 사용성한계상태의 검증에 어려움이 따르므로 일반적으로 평균 변형률을 사용하여 처짐과 균열폭을 산정하고 있다. EC2에서는 1차식 및 2차식 형태의 인장 증강효과를 사용하여 평균 곡률을 산정하고 이로부터 처짐량을 산정하고 있다. 이 연구에서는 휨부재에 대하여 인장증강효과에 대한 다양한 모델을 적용하여 처짐과 균열폭을 산정하고 EC2와 콘크리트구조설계기준에 의한 결과와 비교하였다. 해석 결과 2차식 형태의 인장증강효과를 일관되게 적용함으로써 실험 결과에 더 부합된 결과를 얻을 수 있었고 해석의 일관성도 도모할 수 있는 것으로 나타났다.