Behavior of Reinforced Concrete Members Having Different Steel Arrangements

When the shear force governs the response of an RC element, as in the case of a low-rise shear wall, the effect of shear on the element's response is thought to be responsible for the 'pinching effect' in the hysteretic loops. However, it was recently shown that this undesirable pinching effect can be eliminated in the hysteretic load-deformation curves of a shear-dominant element if the steel grid orientation is properly aligned in the direction of the applied principal stresses. In this paper, the presence and absence of the pinching mechanism in the hysteretic loops of the shear stress-strain curves of RC elements was explained rationally using a compatibility aided truss model. The analytical results indicate that the pinching effect of the RC elements is strongly related to the direction of the steel arrangement. The area of the energy dissertation does not increase proportionally to the difference between the direction of the principal compressive stress and the direction of the steel arrangement.

철근의 배근 위치가 다른 철근콘크리트 부재의 거동 분석

낮은 전단벽과 같이 전단력에 의하여 지배 받는 철근콘크리트 부재의 경우, 전단력은 부재의 응력-변형률 이력곡선에서 핀칭 효과에 영향을 미친다. 그러나 최근의 연구에 따르면 철근의 배근 방향이 주응력 방향과 일치할 경우 철근콘크리트 부재의 응력-변형률 이력곡선에서 핀칭 효과가 없어지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 철근콘크리트 부재의 응력-변형률 이력곡선에서 핀칭 효과의 발생 유무를 변형률의 적합 조건을 고려한 트러스 모델을 이용하여 이론적으로 설명하였다. 해석 결과는 철근콘크리트 부재의 핀칭 효과가 철근의 배근 방향에 큰 영향을 받는 것을 보여준다. 또한 에너지소산 성능은 외력의 주응력 방향과 철근의 배근 방향 사이의 각도 차이에 따라 선형적으로 증가하지 않았다.