μ‘μ μ
(Jeong-Weon Song)
1iD
μ²μμ
(Young-Soo Chun)
2iD
μ‘μ§κ·
(Jin-Kyu Song)
1β iD
μκ·Όν
(Keun-Hyeok Yang)
1iD
β2018 by Korea Concrete Institute
Key words (Korean)
μ±λ₯κΈ°λ° λ΄μ§μ€κ³, νΉμμ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ ꡬ쑰벽체, μ£ΌκΈ°νμ€μ¬ν μ€ν, λ΄μ§μ±λ₯
Key words
performance-based design, special structural wall, cyclic loading test, seismic performance
-
1. μ λ‘
-
2. μ€ ν
-
2.1 μ€νκ³ν
-
2.2 μ¬λ£μν
-
2.3 κ°λ ₯λ°©λ²
-
2.4 κ³μΈ‘κ³ν
-
3. μ€νκ²°κ³Ό
-
3.1 κ· μ΄ λ° νκ΄΄μμ
-
3.2 λͺ¨λ©νΈ-ν‘λ³μλΉ λ° λͺ¨λ©νΈ κ°λ
-
3.3 μ°μ± λ° μλμ§μμ° λ₯λ ₯
-
4. κ²° λ‘
1. μ λ‘
κ΅¬μ‘°λ¬Όμ΄ μ§μ§μ κ²½ννκ² λλ©΄ ꡬ쑰물μ ꡬμ±νλ κ°κ°μ ꡬ쑰 λΆμ¬λ λΉνμ± λ³νμ ν΅ν΄ μλμ§λ₯Ό ν‘μνλ©°, λ΄λ ₯, κ°μ±, κ°λ λ±μ μ±λ₯μ΄ μ νλμ΄
ꡬ쑰물μ μμμ μ
λλ€. κ³ μΈ΅κ΅¬μ‘°λ¬Όμ μ£Όλ ν‘λ ₯ μ ν μμλ‘ μ¬μ©λκ³ μλ μ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ μ λ¨λ²½μ μμ§λ°©ν₯μΌλ‘μ μΆνμ€(κ³ μ νμ€, ννμ€ λ±)κ³Ό μ§μ§μΌλ‘
μΈν ν‘νμ€μ ν¨κ» λ°κ² λλλ°, μ΄λ μ λ¨λ²½μ μλ¨λΆκ° μ μ ν ꡬμλ λ°°κ·ΌμμΈλ‘ μ€κ³λμ§ λͺ»ν κ²½μ° κ·Έ κ±°λμ νΉμ± μ μμ±νμ§μ λΆλ°°κ° μνν
μ΄λ£¨μ΄μ§μ§ λͺ»ν¨μΌλ‘μ¨ μμΆμΈ‘ 벽체 νλ¨λΆ λ§μ μκ΄΄λ‘ κ°μμ€λ½κ² νκ΄΄λλ λ§€μ° μ·¨μ±μ μΈ ννμ νκ΄΄λͺ¨λλ₯Ό κ°κ² λλ€. ν‘λ ₯ λΏ μλλΌ μμ§νμ€μ μ§μ§νλ
μ£Όμ λΆμ¬μΈ 벽체μ μ΄λ¬ν μ·¨μ±μ μΈ νκ΄΄λ ꡬ쑰물 μ 체μ μμ μ± μ νλ‘ μ΄μ΄μ Έ λΆκ΄΄μ μ£Όλ μμΈμ΄ λλ€(Korea Concrete Institute
2015; Song 2017). λ°λΌμ μ΄λ¬ν μνμ μ€μ΄κΈ° μνμ¬ μΈκ³ μ¬λ¬ λλΌμ μ€κ³κΈ°μ€λ€μ 벽체μ μμ±νμ§ μμμμ 벽체 λ¨λΆλ₯Ό 보κ°νμ¬ λ²½μ²΄κ°
μ΅λκ°λ λλ¬ μ΄ν νκ΄΄μμ κΉμ§ μΌμ μμ€μ μ°μ±μ ν보νλλ‘ νλ κ·μ μ μ€κ³κΈ°μ€μ ν¬ν¨μν€κ³ μλ€(The Concrete Society and
Deutscher Beton-Verein 2004; Architectural Institute of Korea 2009; Architectural
Institute of Japan 2010; ACI Committee 318 2014). μλ₯Ό λ€λ©΄, ACI318(ACI Committee 318
2014)μ νΉμμ λ¨λ²½(Special shear wall), EN.1998.1;2004(The Concrete Society and Deutscher
Beton-Verein 2004)μ μ°μ±λ²½(Ductile wall), AIJ standard(Architectural Institute of Japan
2010)μ λ΄μ§λ²½(θιε£) λ±μ μ΄λ¦μΌλ‘ λΆλ¦¬λ λ¨λΆλ³΄κ°ν 벽체λ€μ΄ μ΄μ ν΄λΉνλ κ²μΌλ‘, μ΄ λ²½μ²΄λ€μ 곡ν΅μ μ 벽체μ μ λ¨λΆ μΌμ ꡬκ°μ΄ λ§μΉ
κΈ°λ₯μ μ€μΉνλ―μ΄ ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ λ°°κ·Όνμ¬ μ£Όκ·Όμ ꡬμνλλ‘ λμ΄μλ€λ κ²μ΄λ€. μ°λ¦¬λλΌλ 건μΆκ΅¬μ‘°κΈ°μ€(Korean Building Code, KBC)(Ar-chitectural
Institute of Korea 2009)μμ 2009λ
μ΄ν ꡬ쑰물μ λμ΄ μ ν κ·μ κ³Ό ν¨κ» ο½’λ΄μ§μ€κ³ μ νΉλ³κ³ λ €μ¬νο½£μ ν΅ν΄ νΉμμ² κ·Όμ½ν¬λ¦¬νΈ
ꡬ쑰벽체μ κ²½κ³μμ μ€κ³μ κ΄ν κ·μ μ λμ
νμ¬ μννκ³ μμΌλ©°, μ΅κ·Ό κ°μ λ KBC 2016(Archi-tectural Institute of Korea
2016)μμλ νΉμκ²½κ³μμ λ°°κ·Ό μμΈμ λνμ¬ λμ μ€κ³λ°©λ²μ μ§μ νμ¬ κ·Έ μ¬μ©μ νκ°νκ³ μλ€. μ΄λ μ½ν¬λ¦¬νΈ ꡬ쑰벽체 λ¨λΆμ ν‘보κ°μ μν μμΈ
κ·μ μ΄ μ§μ§μ λ°μλΉλμ μνλκ° λμ λ―Έκ΅μ κ·μ€(ACI Committee 318 2014)μ κ·Έλλ‘ μ μ©νλλ‘ λμ΄μμ΄ μ°λ¦¬λλΌμ μ€μ κ³Ό λΆν©λμ§
μμΌλ©°, 볡μ‘ν μμΈμ λ¨λΆλ³΄κ°μΌλ‘ μΈν΄ λ²½ λ¨λ©΄μ μ μ©μ μ νμ΄ μλ λ¨μ μ 보μνκ³ μ ν κ²μΌλ‘, κ·Όλμ μ£Όλͺ©λ°κ³ μλ μ±λ₯ κΈ°λ° κ΅¬μ‘°μ€κ³μ κ°λ
μ
μ
κ°ν κ²μ΄λ€. μ±λ₯ κΈ°λ° κ΅¬μ‘°μ€κ³μ κΈ°λ³Έ κ°λ
μ ꡬ쑰물μ μ±λ₯λͺ©νλ₯Ό μ€μ νκ³ λͺ©νμμ€μ μ±λ₯μ΄ λ³΄μ₯λλλ‘ μ€κ³ν¨μΌλ‘μ¨ μκ³΅μ± λ° κ²½μ μ±μ λλͺ¨νλλ°
μλ€. μ΄λ κ΅¬μ‘°λ¬Όμ΄ λͺ©νλ‘ νλ μΌμ μμ€μ μ±λ₯μ ν보νλμ§ μ¬λΆλ κ°κ°μ λΆμ¬μ λν κ°λ, μ°μ±, μ΅λκ°λ λλ¬ μ΄νμ κ±°λ, νκ΄΄λͺ¨λ, 볡μλ ₯
νΉμ± λ±μ΄ μ νν νκ°, λ°μλ ꡬ쑰물μ λΉμ ν λͺ¨λΈλ§κ³Ό μ΄μ λν λΉμ ν ν΄μ, κ·Έλ¦¬κ³ μ μ ν κΈ°λ²μ μ μ©ν μ±λ₯νκ°λΌλ μΌλ ¨μ κ³Όμ μ ν΅ν΄ νμΈνκ²
λλ€. μ΄λ¬ν λΉμ ν ν΄μ λ° μ±λ₯νκ°μ κ³Όμ μμ ꡬ쑰λΆμ¬μ λΉμ νκ±°λ νΉμ± νμ
μ μ±λ₯μ κΈ°λ°μ λ ꡬ쑰μ€κ³μ μ±ν¨λ₯Ό μ’μ°νλ λ§€μ° μ€μν μμλΌ
λ³Ό μ μλ€.
λΆμ¬λ¨μ ꡬ쑰μ€νμ ꡬ쑰λΆμ¬μ κ±°λμ μν₯μ λ―ΈμΉλ λ³μμ λΉμ νκ±°λ νΉμ± κ°μ μΈκ³Όκ΄κ³λ₯Ό νμ
νκ³ κ΅¬μ‘°μ±λ₯μ μμΈ‘νλ μλ¨μΌλ‘μ μ¬μ©λκ³ μμΌλ©°,
μ λ¨λ²½μ λΉμ ν κ±°λ νΉμ±μ νμ
νκΈ° μν μ°κ΅¬μλ€μ λ€μν μ€νλ€μ΄ μ§νλμ΄ μλ€(Han et al. 1999; Zhang and Wang 2000;
Thomsen IV and Wallace 2004; Su and Wong 2007; Seo et al. 2010).
μ΄λ¬ν κΈ°μ‘΄μ μ€νμ μ°κ΅¬λ€μ ν¨νκ΄΄ν κ³ μΈ΅μ λ¨λ²½ νλΆμ νμ€μν©μ λ°μνμ§ μκ³ μ€ν체μ λ°°κ·ΌμμΈμ νμλΉ μ‘°μ μ ν΅ν΄ νκ΄΄λͺ¨λλ₯Ό μ‘°μ ν κ²½μ°κ°
λλΆλΆμ΄λ€.
μ΄μ λ³Έ μ°κ΅¬μμλ KBC 2016(Architectural Institute of Korea 2016)μ λͺ
μλ νΉμκ²½κ³μμ λμ μμΈλ₯Ό κ°λ ν¨νκ΄΄ν
벽체λ₯Ό λμμΌλ‘ κ³ μΈ΅μ λ¨λ²½ νλΆμ νμ€μνλ₯Ό κ³ λ €ν κ°λ ₯ κ³ν νμ κ²½κ³μμ μ 무, μ λ¨λ²½μ λ¨λ©΄μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°, κ²½κ³μμ μ£Όκ·Όμ ν‘ꡬμ
κ°κ²©μ λ³μλ‘ ν ꡬ쑰μ€νμ μννκ³ , κ·Έ κ²°κ³Όλ₯Ό λ³νλ₯λ ₯, κ°λ λ° κ°μ±, μλμ§ μμ°λ₯λ ₯μ κ΄μ μμ λΉκ΅β§λΆμνμ¬ ν¨νκ΄΄ν μ λ¨λ²½μ κ±°λμ μν₯μ
μ£Όλ μΈμμ λΉμ ν κ±°λνΉμ±μ κ΄κ³λ₯Ό μ μνμλ€.
2. μ€ ν
2.1 μ€νκ³ν
ꡬ쑰μ€νμ λμ 건물μ μΈ΅κ³ 2.8 mμΈ 22μΈ΅μ νΉμμ λ¨λ²½μ μ±μ©ν΄μΌνλ κ²½μ°μ λ²½μμννΈλ‘ μ νμλ€. 건물μ λμ΄λ 61.6 m, μ§λ°μ‘°κ±΄ μΈ κ²½μ°λ‘μ λ΄μ§μ€κ³λ²μ£Ό Dμ ν΄λΉνλ©°, Fig. 1μ μ€ν체λ₯Ό μ μνκΈ° μν νλ‘ν νμ
벽체λ₯Ό λνλ΄μλ€. ν¨μ§λ°°ν κ³ μΈ΅ μ λ¨λ²½μ κ²½μ° λ²½μ²΄ νλΆμ
μ±λ₯μ μν΄ μ 체μμ€ν
μ μ±λ₯μ΄ κ²°μ λλ―λ‘, λ³Έ μ°κ΅¬μμλ μ€νμ€μ μ¬κ±΄μ κ³ λ €νμ¬ Fig. 2μμμ κ°μ΄ μ΅νμΈ΅ 벽체λ₯Ό λμμΌλ‘ νμ¬ μ€ν체λ₯Ό μ μνμλ€.
μ΄λ μ§μ§νμ€μΌλ‘ μΈν ν‘νμ€κ³Ό μ λλͺ¨λ©νΈ, 벽체μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ μνβ§μμ§λ°©ν₯μΌλ‘ μ€μΉλλ κ°λ ₯κΈ°μ νμ€λΉμ μ μμμ ν΅νμ¬ λμ
λλλ‘ κ³ννμμΌλ©°,
μ΄λ₯Ό ν΅ν΄ ν¨μ΄ μ§λ°°μ μΈ νμλΉκ° ν° λ²½μ²΄μ ν¨ κ±°λ μμμ λͺ¨μ¬νλλ‘ νμλ€.
Fig. 2
Loading condition of slender wall
Table 1μλ μ€νμ λ³μλ₯Ό λνλ΄μλ€. λ¨λΆ μ£Όκ·Όμ λν ν‘ꡬμμ΄ μλ RCWκ΅° μ€ν체(λ³΄ν΅ μ λ¨λ²½) 2κ°μ λ¨λΆμ νΉμκ²½κ³μμλ₯Ό μ€μΉν SCWκ΅°
μ€ν체(νΉμ μ λ¨λ²½) 5κ° μ΄ 7κ°μ μ€λ¬Όν¬κΈ° μ€ν체λ λͺ¨λ λμΌν μμ§μ² κ·Όκ³Ό μνμ² κ·ΌμΌλ‘ λ°°κ·Όλμ΄ κΈ°λ³Έμ μΌλ‘ λμΌν ν¨κ°λλ₯Ό 보μ΄λλ‘ μ€κ³νμμΌλ©°,
Table 1μ 3~5μ΄μ λ¨λΆμ² κ·Όμ λν ν‘ꡬμ μ¬λΆ, ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²©, λ¨λ©΄μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°λ₯Ό λ³μλ‘ νμ¬ μ μνμλ€.
Table 1 Experimental variables
|
D : wall thickness
s : center-to-center spacing of transverse reinforcement
: nominal axial compressive strength of member
Ag: gross area of wall section
fck : compressive strength of concrete
|
μ΄ 5κ°μ SCWκ΅° μ€ν체μ λ¨λΆ νΉμκ²½κ³μμ λ°°κ·ΌμμΈλ λͺ¨λ λμΌνλ€. νΉμκ²½κ³μμμ κΈΈμ΄λ μ λ¨λ²½μ λ¨λ©΄μ μμ©νλ μμΆλ ₯μ ν¬κΈ°μ λ°λΌ λ¬λΌμ§λ€.
λ³Έ μ°κ΅¬μμλ μμΆλ ₯μ λ³νκ° λ²½μ²΄μ κ±°λμ λ―ΈμΉλ μν₯μ νμ
νκΈ° μνμ¬ νΉμκ²½κ³μμμ κΈΈμ΄λ₯Ό λ¨λ©΄μ±λ₯μ 15 %μ ν΄λΉνλ μμΆλ ₯μ΄ μμ©νλ κ²½μ°λ₯Ό
κ°μ νμ¬ μ΄λ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ νΉμκ²½κ³μμμ κΈΈμ΄λ₯Ό κ²°μ νμλ€. λ¨λΆ μμ§μ² κ·Όμ λν ν‘ꡬμμλ KBC 2016(Architectural Institute
of Korea 2016)μ νΉμκ²½κ³μμ λμμμΈ(Uνμ² κ·Όκ³Ό μ°κ²°μ² κ·Όμ μ‘°ν©μ ν΅ν΄ λ¨λΆλ₯Ό ꡬμνλ λΆλΆνμν μμΈ)λ₯Ό μ μ©νμλ€(Fig. 3 μ°Έμ‘°).
Fig. 4μ Table 2μ μ€ν체μ μΉμμ λ¨λ©΄νμ λ° λ°°κ·ΌμμΈμ μ΄μ λ°λ₯Έ μμκ°λλ₯Ό λνλ΄μλ€. μμ κΈ°μ νλλ‘ μ€ν체μ κΈ°λ³Έμ μΈ μμ§β§μνμ² κ·Όμ
λ°°κ·Όμ΄ κ°κ³ , KBC2016μ μ λ¨λ²½μ ν¨ λ° μ λ¨κ°λ κ³μ°μμ λ¨λΆμ ν‘ꡬμ μ¬λΆλ₯Ό κ³ λ €νκ³ μμ§ μμΌλ―λ‘, 7κ°μ μ€ν체λ λͺ¨λ λμΌν ν¨κ°λλ₯Ό
보μ΄λλ‘ μ€κ³νμμΌλ, μ λ¨λ²½μ λ¨λ©΄μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°μ λ°λΌ Table 2μ λνλΈ λ°μ κ°μ΄ μλ‘ λ€λ₯Έ ν¨κ°λλ₯Ό λ³΄μΌ κ²μΌλ‘ μμνμλ€.
Fig. 3
Development of wall horizontal reinforcement in confined boundary element
Fig. 4
Reinforcement details of specimen (unit: mm)
Table 2 Specimen list
|
fck: compressive strength of concrete
fy: yield strength of steel reinforcement
Pu: nominal axial compressive strength of member
Mn: nominal flexural strength at section
|
μ€νμ μ λ¨λνκ΅μ λ°μ΄μ€νμ°μ§ ꡬ쑰μ€νλμμ μ€μνμλ€. μ€ν체μ μ€μΉ μν©μ Figs. 5~7μ λνλ΄μλ€. μ€ν체λ μλΆ κ°λ ₯보, 벽체, κΈ°μ΄
λΆλΆμΌλ‘ μ΄λ£¨μ΄μ Έ μμΌλ©°, μ€νμ΄ μ§νλλ λμ 벽체μ λ©΄μΈμ’κ΅΄νμμ λ°©μ§νκΈ° μνμ¬ Fig. 7κ³Ό κ°μ΄ μ€ν체 μλΆ κ°λ ₯보μ κ°μ΄λ νλ μκ³Ό λ³Όμ§κ·Έλ₯Ό
μ€μΉνμλ€. μ€μ 벽체 νλΆμ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€, μ λ¨λ ₯ λ° μ λλͺ¨λ©νΈλ₯Ό ꡬννκΈ° μνμ¬, μ€ν체 μλΆμ μ€μΌμμ, λ°λ ₯λ²½κ³Ό λ°λ ₯λ°λ₯μ κ°λ ₯κΈ°λ₯Ό κ°κ°
μ€μΉνμλ€. ν‘νμ€μ κ°λ ₯κΈ°Aμ μν΄ μ λ¬λλ©°, λͺ¨λ©νΈλ κ°λ ₯κΈ°Bμ κ°λ ₯κΈ°Cμ μν΄ κ°ν΄μ§λ€. μ€μ νμ€μ‘°κ±΄κ³Ό λμΌν νμ€μ‘°κ±΄μ μ¬ννκΈ° μνμ¬ κ°
κ°λ ₯κΈ°μ κ°ν΄μ§λ νμ€μ λΉλ κ°λ ₯κΈ°A : κ°λ ₯κΈ°B : κ°λ ₯κΈ°C = 1 : 10.6 : -10.6μΌλ‘ μ μ§νμμΌλ©°, μ€μΌμκ³Ό λ°λ ₯λ°λ₯μ μ°κ²°νλ κ°λ΄
μλ¨μλ νμ§λ₯Ό λμ΄ μ€νμ΄ μ§νλλ λμ μμ© νμ€μ λ°©ν₯μ΄ μ€ν체μ μ€μ¬μ ν₯νλλ‘ νμλ€.
Fig. 7
Guide frame installation for prevention of out-of-plane buckling
2.2 μ¬λ£μν
μ½ν¬λ¦¬νΈ κ°λμνμ μνμ¬ μ½ν¬λ¦¬νΈ 곡μ체λ KS F 2403μ κ·μ μ λ°λΌ Γ100Γ200μ 곡μ체λ₯Ό μ μνμμΌλ©° μμΆκ°λ μ€νμ KS F 2405μ
λ°λΌ μ°μ νμλ€. 곡μ체λ μ€ν체μ λμΌν κΈ°κ° νμ€κ³Ό λμΌ μ‘°κ±΄μμ μμν 3κ°μ©μ 곡μ체λ₯Ό μ¬μ©νμμΌλ©°, 맀 μ€ν체λ§λ€ μ€ν λΉμΌ κ°λλ₯Ό ν
μ€νΈνμ¬
νκ· κ°μ μ¬μ©νμλ€.
Table 3μ μ¬λ£μνμ λ°λ₯Έ μμΆκ°λμ νκ· κ°μ λνλ΄μλ€. μ½ν¬λ¦¬νΈ κ°λλ μ€ν체μ μμ©νλ μΆλ ₯λΉμ λ°μ ν μ°κ΄μ΄ μλ κ°μ΄λ―λ‘ μ€ν μν
μ μ€μΌμμ ν΅ν΄ μ€ν체μ κ°ν΄μ§λ μμΆλ ₯μ ν¬κΈ° μ°μ κ³Ό μ€νκ²°κ³Ό λΆμ μμ μ΄λ₯Ό λ°μνμλ€.
Table 3 Concrete compressive strength
|
μ€νμ μ¬μ©λ μ΄νμ² κ·Όμ μ¬λ£μν κ²°κ³Όλ Table 4μ κ°λ€.
Table 4 Material properties of steel reinforcements
|
2.3 κ°λ ₯λ°©λ²
μΌλ°μ μΌλ‘ κ³ μΈ΅ λ²½μꡬ쑰물μ μ¬μ©λλ μ λ¨λ²½μ νλΆμ 0.1~0.2 μ ν΄λΉνλ μ€λ ₯νμ€μ΄ μ λ¬λλ κ²μ κ°μνμ¬ λ¨λ©΄μ±λ₯μ 10 %, 15 %, 20 %μ ν΄λΉνλ μ€λ ₯νμ€μ κ³ννμλ€. μ€ν체 μ€μΉκ° μλ£λ ν,
μλν μ€λ ₯νμ€μ μ€μΌμμ ν΅ν΄ 벽체 μλΆμ μ² κ³¨ κ°λ ₯보μ μμ§ λ°©ν₯μΌλ‘ μ¬ννμλ€. μ΄λ 벽체 μλΆ μ½ν¬λ¦¬νΈλ³΄μ 무κ², μ² κ³¨ κ°λ ₯보, μλΆμ μ² λ¬Ό
λ±μ 무κ²λ₯Ό μ μΈνκ³ μ¬ν νμ¬ λ‘λμ
μ μΈ‘μ λλ νμ€μ΄ κ³νν μΆλ ₯μ΄ λλλ‘ μ‘°μ νμλ€.
μννμ€μ μμΌκ°ν ννμ ν‘νμ€μ κ°μ νμμΌλ©°, μ΄ νμ€λΆν¬μ μν΄ λ°μνλ ν¨λͺ¨λ©νΈμ μ λ¨λ ₯μ κ΄κ³κ° μ μ§λλλ‘ κ°λ ₯μ₯μΉλ₯Ό κ³ννμλ€. ν‘νμ€μ
κ°λ ₯μλ 250 kN μ©λμ μμΈμμ΄ν°(Actuator)λ₯Ό μ¬μ©νμμΌλ©°, κ°μ λ μμΌκ°ν ννμ ν‘νμ€μΌλ‘ μΈν΄ λ°μνλ μ λλͺ¨λ©νΈμ ꡬνμλ μμ§λ°©ν₯μ
500 kN μμΈμμ΄ν°(Actuator) 2λλ₯Ό μ¬μ©νμλ€. μ€ν체μ μμ©νλ λ°λ³΅νμ€μ 벽체μ μλ¨κ³Ό νλ¨μ μ€μΉλ LVDT μΈ‘μ κ°μ μ°¨λ₯Ό κΈ°μ€
λ³μλ‘ μ€μ νμ¬ μ΄μ λ°λ₯Έ λ³μμ μ΄λ°©μμΌλ‘ κ°λ ₯ νμλ€. νμ€μ΄λ ₯μ ACI T1.1R-01(ACI Innovation Task Group 1 and
Collaborators 2001)μ λ°λΌ λ€μ λ¨κ³κ° μ΄μ λ¨κ³μ 125 ~150 %μ λ²μμ λ€λλ‘ Fig. 8μ λνλΈ λ°μ κ°μ΄ κ³ννμλ€.
κ° λ³μλ§λ€ κ°λμ κ°μ±μ μ νμ λν μλ£λ₯Ό μ»κΈ° μνμ¬ λμΌ λ³μ λΉ 3νμ© κ°λ ₯ νμμΌλ©°, μ€νμ λ΄λ ₯μ΄ ν¬κ² μ νλλ ꡬκ°κΉμ§ μννμλ€.
μ€ν체μ κ· μ΄μ κ°λ ₯μ΄ λλλ λ¨κ³λ³λ‘ ꡬλΆνμ¬ μ λ°©ν₯κ³Ό λΆλ°©ν₯ λͺ¨λ νμνμλ€.
2.4 κ³μΈ‘κ³ν
κ° μ€ν체μ μ 체μ μΈ κ±°λκ³Ό κ΅λΆμ μΈ λ³νμ μΈ‘μ νκΈ° μν μ² κ·Όμ λ³νλ₯ κ²μ΄μ§μ λ³μκ³μ μ€μΉμμΉλ₯Ό Figs. 9, 10μ λνλ΄μλ€. μμ±νμ§
νμ±μ΄ μμλλ μμΉμΈ μ λ¨λ²½ νλ¨μμ λ²½κΈΈμ΄μ 1/2λλ κ³³μ μ€μ¬μΌλ‘ μ£Όκ·Όκ³Ό ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ λ³νλ₯ κ²μ΄μ§λ₯Ό μ€μΉνμμΌλ©°, μ€ν체μ 곑λ₯ μ°μ κ³Ό
μ¬λ¦½ μΈ‘μ , λ³μμ μ΄λ₯Ό μν΄ μ΄ 6κ°μ λ³μκ³(LVDT)λ₯Ό μ€μΉνμλ€.
Fig. 9
Locations of strain gauges (unit: mm)
3. μ€νκ²°κ³Ό
3.1 κ· μ΄ λ° νκ΄΄μμ
μ€νμ μ§ννλ λμ κ° μ€νμ²΄λ³ νκ΄΄μν©μ μ‘°μ¬νμλ€. κ· μ΄μ μ€λ ₯νμ€ κ°λ ₯ μ§ν, κ° ν‘λ³μλΉμ 3λ²μ§Έ μΈμ΄ν΄ μ’
λ£ μ§ν, κ·Έλ¦¬κ³ μ΅μ’
νκ΄΄ μ
μ‘°μ¬νμλ€. μ€ν μ’
λ£ ν νκ΄΄κ· μ΄ λͺ¨μμ Fig. 11μ λνλ΄μλ€.
Fig. 11
Final cracks and damage distributions
β보ν΅μ λ¨λ²½ RCW-1κ³Ό RCW-2 μ€ν체λ ν‘λ³μλΉ 0.15 %ꡬκ°λΆν° 벽체λ¨λΆμμ κ· μ΄μ΄ νμ±λκΈ° μμνμμΌλ©°, λ³μκ° μ¦κ°ν¨μ λ°λΌ μ , λΆλ°©ν₯
κ°λ ₯μ λ°μν ν¨κ· μ΄μ΄ μλ‘ κ΅μ°¨νλ©΄μ μ΄κΈ° ν¨κ· μ΄μ΄ ν¨-μ λ¨κ· μ΄λ‘ μ§νλμλ€. λ μ€ν체 λͺ¨λ λ³μλΉ 1 %μ μ΄λ₯΄λ¬ μλ¨λΆμ μΈλ‘λ°©ν₯μ μμΆκ· μ΄μ΄
λ°μνμμΌλ©° λ¨λΆ μ μ°© λ° ν‘ꡬμμ΄ μλ μμΈμ λ°λΌ RCW-1 μ€ν체λ 1.5 %, RCW-2 μ€ν체λ 1 % λ³μλΉ 3ν μ¬μ΄ν΄ μλ£ ν κ°κ°
2 %, 1.5 % μ¬μ΄ν΄ μ§ν λμ€ μΈμ₯μΈ‘ λ¨λΆ μ£Όμ² κ·Όμ ν볡과 μμΆμΈ‘ λ¨λΆ μ½ν¬λ¦¬νΈμ μκ΄΄κ° λμμ λ°μνλ©΄μ 벽체μ νκ΄΄λ‘ μ΄μ΄μ‘λ€. μ΄λ ν¨μ² κ·Όμ
νλ¨λμ§ μμμΌλ©°, μμΆλ¨λΆ μ£Όμ² κ·Όμ΄ λ©΄μΈλ‘ μ’κ΅΄λμ΄ λ²μ΄μ§λ©° μμΆλ¨λΆμ μκ΄΄λ‘ μΈν΄ νκ΄΄λμλ€.
λ¨λΆμ νΉμκ²½κ³μμλ₯Ό κ°λ SCWκ΅° μ€ν체λ€λ λͺ¨λ ν‘λ³μλΉ 0.15 %ꡬκ°λΆν° 벽체λ¨λΆμμ ν¨κ· μ΄μ΄ νμ±λκΈ° μμνμμΌλ©°, λ³μκ° μ¦κ°ν¨μ λ°λΌ
μ , λΆλ°©ν₯ κ°λ ₯μ λ°μν ν¨κ· μ΄μ΄ μλ‘ κ΅μ°¨νλ©΄μ μ΄κΈ° ν¨κ· μ΄μ΄ ν¨-μ λ¨κ· μ΄λ‘ μ§νλμλ€. λν λ³μλΉ 1 %μ μ΄λ₯΄λ¬ μλ¨λΆμ μΈλ‘λ°©ν₯μ μμΆκ· μ΄μ΄
λ°μνμμΌλ©°, μ΄ν 보ν΅μ λ¨λ²½κ³Ό λΉκ΅νμ¬ λ€μ λλ¦¬κ² κ· μ΄μ΄ μ§μ λμ΄ 1.5 % ꡬκ°μμ μ΅λκ°λμ λλ¬νμλ€. μ΅λκ°λ λ°ν νμλ μΆκ°μ μΈ κ· μ΄μ
λ°μμ μμμΌλ©°, μμ© μ€λ ₯νμ€μ΄ λ¨λ©΄μ±λ₯μ 20 %μΈ SCW-3 μ€ν체λ₯Ό μ μΈνκ³ λͺ¨λ 2 % μ΄μμ λ³νλ₯λ ₯μ 보μ¬μ£Όμλ€. λ³μλΉ 2.5 %μ
μ΄λ₯΄λ¬μλ κΈ°μ‘΄μ λ°μνμλ μΈλ‘λ°©ν₯ κ· μ΄μ΄ κΈμν μ§μ λμ΄ μ΅μ’
νκ΄΄μ μ΄λ₯΄λ μΌλ©°, μμ±νμ§ μμ(0.5 ꡬκ°)μμμ μμΆμΈ‘ μ£Όκ·Όμ μ’κ΅΄κ³Ό λμμ λ°μνλ μΈμ₯μΈ‘ μ£Όκ·Όμ νλ¨μΌλ‘ νκ΄΄λλ νκ΄΄μ μμμ λμΌνμλ€.
3.2 λͺ¨λ©νΈ-ν‘λ³μλΉ λ° λͺ¨λ©νΈ κ°λ
Fig. 12
Moment-drift ratio of specimens
Fig. 12μλ κ° μ€ν체μ λͺ¨λ©νΈ-ν‘λ³μλΉ μ΄λ ₯곑μ μ λνλ΄μλ€. ν‘νμ€μ λμΌν ν‘λ³μλΉμμ κ°μ± λ° κ°λμ νμ κ΄ν μ 보 μ·¨λμ μνμ¬ 3νμ©
λ°λ³΅ κ°λ ₯ νμλ€. λ¨λΆ μ μ°©κ³Ό κ²½κ³μμκ° μ€μΉλμ§ μμ 보ν΅μ λ¨λ²½ μ€ν체(RCW-1, 2)λ μμν νμ€μ΄ μ¦κ°νλ€κ° 1.5 %μ 1 % λ³μλΉμμ
μ΅λκ°λμ λλ¬ν μ΄ν κΈκ²©ν νκ΄΄λλ μ·¨μ±μ μΈ κ²½ν₯μ 보μλ€. RCW-1κ³Ό RCW-2λ₯Ό μ μΈν νΉμμ λ¨λ²½ μμΈλ₯Ό κ°λ μ€ν체λ νμ€μ΄ μμν μ¦κ°νλ€κ°
μ΅λνμ€μ λλ¬ν μ΄νμλ νκ΄΄ μκΉμ§ νμ€ μ¦κ° μμ΄ λ³μλ§ κ³μ μ¦κ°νλ μ°μ±μ μΈ κ²½ν₯μ 보μλ€.
Table 5μ μ€νλ³μμ μ¬λ£μν λ° κ΅¬μ‘°μ€νμ κ²°κ³Όλ₯Ό μ 리νμ¬ λνλ΄μλ€. μ€ν체 μ€κ³ μ κ°μ νλ μ½ν¬λ¦¬νΈ κ°λλ 24 MPaμ΄μμΌλ, μ€ν
λΉμΌ 곡μ체μ μμΆκ°λ μν κ²°κ³Ό μ€ν체 λ³λ‘ μμ΄ν κ²°κ³Όλ₯Ό 보μλ€(Table 3 μ°Έμ‘°). λ°λΌμ Table 5μ μ€ν체 λ¨λ©΄μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€
μ μ€ν체μ 곡μΉκ°λ μ μ¬λ£μνμ ν΅ν΄ μ»μ μ¬λ£κ°λ κ°μ λ°μνμ¬ μ°μ ν κ°μ΄λ©°, μ λ κ°κ° λ³μλΉ 0.75 %λ₯Ό κΈ°μ€μΌλ‘ μ°μ ν κ°μ±κ³Ό μ€νμ²΄κ° λμΌλ³μμ 3ν μ¬μ΄ν΄μ λͺ¨λ μνν μ΅λ λ³μλΉλ₯Ό λνλΈ κ²μ΄λ€.
μ€ν체μ μ΅λλͺ¨λ©νΈκ°λμ 곡μΉκ°λμ λΉλ μ λ°©ν₯ κ°λ ₯ μ 1.0~1.1, λΆλ°©ν₯ κ°λ ₯ μμλ 0.9~1.0 μ¬μ΄μ κ°μ λ³΄μ¬ μ£Όμλ€. μ λ°©ν₯ κ°λ ₯
μμ μμμΌλ‘ μΈνμ¬ λΆλ°©ν₯ κ°λ ₯ μ κ°λ λ°νμ΄ 10 % μ λ μ νλ κ²μΌλ‘ 보μ΄λ, μ 체μ μΈ κ°λλ°νμ μμμ λ¨λΆ ν‘λ³΄κ° μ 무μ μ§μ μ μΈ κ΄λ ¨μ΄
μμμΌλ©°, νΉμκ²½κ³μμκ° μλ μ λ¨λ²½μ ν¨μ€κ³μ μ€κ³κΈ°μ€ μμ λ¨λ©΄μ€κ³μμ μ μ© κ°λ₯ν¨μ νμΈ νμλ€. λν μμ© μΆλ ₯μ΄ μ¦κ°ν κ²½μ° μ΄κΈ°κ°μ±κ³Ό μ΅λ
λͺ¨λ©νΈκ°λλ μ¦κ°νμμΌλ λ³νμ±λ₯μ΄ λ€μ μ νλλ κ²μΌλ‘ λνλ¬λ€.
Table 5 Test results
|
Pu: nominal axial compressive strength of member
Ag: gross area of wall section
fck: compressive strength of concrete
D:wall thickness
s:center-to-center spacing of transverse reinforcement
K:initial stiffness of moment-drift curve
Mn: nominal flexural strength at section
Dmax: maximum drift ratio
|
3.3 μ°μ± λ° μλμ§μμ° λ₯λ ₯
Fig. 13μλ 벽체μ λ¨λ©΄μ±λ₯μ 10 %μ ν΄λΉνλ μ€λ ₯νμ€μ΄ μμ©νλ κ²½μ°μ ν΄λΉνλ μ€ν체μ λν μ€νκ²°κ³Όλ₯Ό μ 리νμλ€. λ¨λΆμ μ μ°© λ° κ²½κ³μμκ°
μλ RCW-1 μ€ν체μ λ¨λΆμ κ²½κ³μμκ° μλ SCW-1, 4, 5 λͺ¨λ νμ€-λ³μκ΄κ³ ν¬λ½ 곑μ μμ μ΅λκ°λ λ°ν μμ μ΄ λμΌνμλ€.
Fig. 13
Comparisons of structural performance for specimens
SCW-1, 4, 5 μ€ν체μ κ²½μ° μ΅λκ°λ λ°ν μμ μ΄ λμΌνκ³ , λ³μλΉ 0.75κΉμ§μ μ΄κΈ°κ°μ± κ°(Table 5 μ°Έμ‘°)κ³Ό κ°μ±μ λ³νμ μΆμ΄ λ°
μμ°λ μλμ§μ μμ΄ μ μ¬νλ, λ³νλ₯λ ₯μ κ°κ° 2.5 %, 2.25 %, 3 %λ‘ λλ ·ν μ°¨μ΄κ° μμλ€. μ΄λ SCW-1, 4, 5 μ€ν체μ νΉμκ²½κ³μμ
ν‘ꡬμμ² κ·Ό μμ§λ°©ν₯ κ°κ²© μ°¨μ΄μ κΈ°μΈν κ²μΌλ‘ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²©μ΄ μ‘°λ°νμ¬ κ΅¬μ μ λκ° ν΄μλ‘ μ λ¨λ²½ λ¨λΆμ μμΆλ ₯μ λν μ νμ±λ₯μ΄ ν₯μλμ΄ μκ΄΄κ°
μ§μ°λ¨μΌλ‘ μΈνμ¬ λ³νμ±λ₯μ΄ λμμ§ κ²μΌλ‘ νλ¨λλ€.
Fig. 14λ 벽체μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°λ₯Ό λ³μλ‘ ν μ€ν κ²°κ³Όλ₯Ό μ 리νμ¬ λνλ΄μλ€. 벽체μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°μ μ΄κΈ°κ°μ±, μ΅λκ°λμλ
λΉλ‘, λ³νλ₯λ ₯κ³Όλ λ°λΉλ‘νλ κ²½ν₯μ 보μλ€. μ΄λ¬ν κ²½ν₯μ λ¨λΆλ³΄κ°μ΄ μλ 벽체μ κ²½μ°μ μ½ 10 % μ λ λ ν¬κ² λνλ¬λ€.
Fig. 14
Comparisons of structural performance for specimens
RCWκ΅° μ€ν체μ μμ§μ² κ·Ό λ³νλ₯ μΈ‘μ μ κ²°κ³Όλ₯Ό Fig. 15μ λνλ΄μλ€. λ¨λΆ μ μ°©κ³Ό κ²½κ³μμκ° μλ RCW-1, 2 μ€ν체μ κ²½μ° 0.75~1.0
% ꡬκ°κΉμ§λ μ νμ μΈ λ³νλ₯ λΆν¬λ₯Ό 보μ¬μ£Όλ€κ° μ΅λκ°λ λλ¬ μ΄ν μ€νμ²΄κ° κΈκ²©ν νκ΄΄λλ©° μΈμ₯μΈ‘ λ¨λΆ μ² κ·Όμ λ³νλ₯ μ΄ κΈκ²©ν μ¦κ°νμλ€.
Fig. 15
Strain of longitudinal reinforcing bars
Figs. 16κ³Ό 17μ SCWκ΅° μ€ν체μ μμ§μ² κ·Όκ³Ό νΉμκ²½κ³μμ ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ λν λ³νλ₯ μΈ‘μ κ²°κ³Όλ₯Ό λνλΈ κ²μ΄λ€. κ²½κ³μμκ° μλ SCW-1~5
μ€ν체μ κ²½μ° λ³μλΉ 1 %λ₯Ό λμ΄μλ©° λ¨λΆ μμ§μ² κ·Όκ³Ό μμ±νμ§ νμ± κ΅¬κ°μΈ λ²½κΈΈμ΄μ 1/2 μ§μ μ΄λ΄μ ν‘ꡬμμ² κ·Όμ λ³νλ₯ μ΄ μ§μ€λλ κ²½ν₯μ 보μ¬μ£Όμλ€.
μ΅λκ°λ λλ¬ μ΄ν λ³νλ₯ μ΄ κ±°μ μ νμ±μ μ μ§νλ€κ° κΈκ²©ν νκ΄΄λλ RCWκ΅° μ€ν체μλ λ¬λ¦¬ SCWκ΅° μ€ν체λ μ΅λκ°λ λλ¬ μ΄νμ λΉνμ± κ±°λμ
μμνλ©° νΉμκ²½κ³μμ ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ΄ μ½μ΄μ½ν¬λ¦¬νΈλ₯Ό ꡬμνμ¬ μ λ¨λ²½μ μμΆ λ¨λΆμ μμΆλ ₯μ λν μ ν μ±λ₯μ ν₯μμμΌ μκ΄΄λ₯Ό μ§μ°μν΄μΌλ‘μ μΈμ₯μΈ‘ μμ§μ² κ·Όμ
μλ ₯μ΄ κ³ λ₯΄κ² λΆλ°°λλλ‘ νκ³ μμμ μ μ μμλ€. μ΄λ μ μ ν ν‘ꡬμ μ λμ μ°¨μ΄μ λ°λ₯Έ λ³νλ₯λ ₯μ μ°¨μ΄, μΈμ₯μΈ‘ μ² κ·Όμ νλ¨κ³Ό μμΆμΈ‘ λ¨λΆ μ½ν¬λ¦¬νΈμ
μκ΄΄κ° λμμ λ°μνλ νκ΄΄μμκ³Όλ μΌμΉνλ κ²°κ³Όμ΄λ€.
Fig. 16
Strain of longitudinal reinforcing bars
Fig. 16
Strain of overlapping hoops
4. κ²° λ‘
κ³ μΈ΅ν μ λ¨λ²½μ κ±°λ νΉμ± νμ
μ μν 7κ°μ μ λ¨λ²½μ λν ꡬ쑰μ€νμ κ²°κ³Όλ₯Ό μμ½νλ©΄ λ€μκ³Ό κ°λ€.
1)보ν΅μ λ¨λ²½ 2κ°μ νΉμμ λ¨λ²½ 5κ°μ μ΄ 7κ°μ μ λ¨λ²½μ λμμΌλ‘ λ¨λ©΄ μ±λ₯μ 10, 15, 20 %μ ν΄λΉνλ μμΆλ ₯μ λμ
νμ¬ λ°λ³΅ μ£ΌκΈ°νμ€μ¬ν
μ€νμ μνν κ²°κ³Ό λ¨λ©΄μ μμ©νλ μ€λ ₯νμ€μ ν¬κΈ°μ μ λ¨λ²½μ μ΄κΈ°κ°μ± λ° μ΅λκ°λλ μ λΉλ‘μ κ΄κ³μ μ λ¨λ²½μ λ³νλ₯λ ₯κ³Όλ λ°λΉλ‘μ κ΄κ³λ₯Ό 보μλ€.
2)νΉμκ²½κ³μμ μ£Όκ·Όμ λν ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²©μ΄ D/4, D/3, D/2.5μΈ μ€ν체μ κ±°λνΉμ±μ λΉκ΅ν κ²°κ³Ό ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²©μ΄
μ‘°λ°ν μλ‘ μ λ¨λ²½μ λ³νμ±λ₯μ΄ λκ² λνλ ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²©κ³Ό μ λ¨λ²½μ λ³νμ±λ₯μ΄ λ°λΉλ‘ν¨μ νμΈ νμλ€.
3)0.75~1.0 % μ¬μ΄μ λ³μλΉ κ΅¬κ°κΉμ§λ κ²½κ³μμ μ 무μ 무κ΄νκ² λ²½μ²΄μ μμ§μ² κ·Όμ λ³νλ₯ μ΄ μ νμ λΆν¬λ₯Ό 보μ¬μ£Όμλ€. μ΄ν λ¨λΆμ νΉμκ²½κ³μμκ°
μλ SCWκ΅° μ€ν체μμλ λΉνμ± κ±°λ μμμμ λ¨λΆν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μ½μ΄μ½ν¬λ¦¬νΈ ꡬμ ν¨κ³Όλ‘ μΈνμ¬ μΈμ₯μΈ‘μ μμ§μ² κ·Όμμλ μ§μμ μΈ λ³νλ₯ μ¦κ°κ° λνλ¬λ€.
4)SCW-4 μ€ν체μ ν‘ꡬμμ² κ·Ό λ°°μΉ κ°κ²©μ μ€κ³κΈ°μ€μ ν‘ꡬμ μ² κ·Όμ μμ§λ°©ν₯ κ°κ²© μ ν 쑰건(1/3λΆμ¬ μ΅μ λ¨λ©΄μΉμ μ΄ν)μ μ΄κ³Όνλ κ²½μ°μ΄λ μ΄ κ²½μ°μλ μ€κ³κΈ°μ€μμ μꡬνλ λ³νλ₯λ ₯ μ΄μμ λ³νλ₯λ ₯μ 보μ νκ³ μμμ νμΈνμλ€. μ΄λ λ¨λΆμ
ν‘ꡬμμ² κ·Ό μμ§ λ°°μΉ κ°κ²©μ λ°λ₯Έ 벽체 κ±°λ νΉμ± κ·λͺ
μ μν μΆκ°μ μΈ μ°κ΅¬μ νμμ±μ λνλ΄λ κ²μΌλ‘, μ΄λ₯Ό ν΅ν΄ μ μ ν ꡬ쑰μ μ±λ₯μ ν보ν¨κ³Ό
λμμ μ곡μ±κ³Ό κ²½μ μ±μ ν₯μμν€λ μ±λ₯μ€κ³λ₯Ό μν κΈ°λ° μλ£λ₯Ό ν보ν μ μμ κ²μΌλ‘ 보μΈλ€.