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μ„±λŠ₯기반 내진섀계, 특수철근콘크리트 ꡬ쑰벽체, μ£ΌκΈ°ν•˜μ€‘μž¬ν•˜ μ‹€ν—˜, 내진성λŠ₯
performance-based design, special structural wall, cyclic loading test, seismic performance

  • 1. μ„œ λ‘ 

  • 2. μ‹€ ν—˜

  •   2.1 μ‹€ν—˜κ³„νš

  •   2.2 μž¬λ£Œμ‹œν—˜

  •   2.3 κ°€λ ₯방법

  •   2.4 κ³„μΈ‘κ³„νš

  • 3. μ‹€ν—˜κ²°κ³Ό

  •   3.1 κ· μ—΄ 및 νŒŒκ΄΄μ–‘μƒ

  •   3.2 λͺ¨λ©˜νŠΈ-νš‘λ³€μœ„λΉ„ 및 λͺ¨λ©˜νŠΈ 강도

  •   3.3 μ—°μ„± 및 μ—λ„ˆμ§€μ†Œμ‚° λŠ₯λ ₯

  • 4. κ²° λ‘ 

1. μ„œ    λ‘ 

ꡬ쑰물이 지진을 κ²½ν—˜ν•˜κ²Œ 되면 ꡬ쑰물을 κ΅¬μ„±ν•˜λŠ” 각각의 ꡬ쑰 λΆ€μž¬λŠ” 비탄성 λ³€ν˜•μ„ 톡해 μ—λ„ˆμ§€λ₯Ό ν‘μˆ˜ν•˜λ©°, λ‚΄λ ₯, κ°•μ„±, 강도 λ“±μ˜ μ„±λŠ₯이 μ €ν•˜λ˜μ–΄ ꡬ쑰물은 손상을 μž…λŠ”λ‹€. 고측ꡬ쑰물의 주된 횑λ ₯ μ €ν•­ μš”μ†Œλ‘œ μ‚¬μš©λ˜κ³  μžˆλŠ” 철근콘크리트 전단벽은 수직방ν–₯으둜의 μΆ•ν•˜μ€‘(κ³ μ •ν•˜μ€‘, ν™œν•˜μ€‘ λ“±)κ³Ό μ§€μ§„μœΌλ‘œ μΈν•œ νš‘ν•˜μ€‘μ„ ν•¨κ»˜ λ°›κ²Œ λ˜λŠ”λ°, μ΄λ•Œ μ „λ‹¨λ²½μ˜ 양단뢀가 적절히 κ΅¬μ†λœ λ°°κ·Όμƒμ„Έλ‘œ μ„€κ³„λ˜μ§€ λͺ»ν•œ 경우 κ·Έ κ±°λ™μ˜ νŠΉμ„± 상 μ†Œμ„±νžŒμ§€μ˜ λΆ„λ°°κ°€ μ›ν™œνžˆ 이루어지지 λͺ»ν•¨μœΌλ‘œμ¨ μ••μΆ•μΈ‘ 벽체 ν•˜λ‹¨λΆ€ 만의 μ••κ΄΄λ‘œ κ°‘μž‘μŠ€λŸ½κ²Œ νŒŒκ΄΄λ˜λŠ” 맀우 취성적인 ν˜•νƒœμ˜ 파괴λͺ¨λ“œλ₯Ό κ°–κ²Œ λœλ‹€. 횑λ ₯ 뿐 μ•„λ‹ˆλΌ μˆ˜μ§ν•˜μ€‘μ„ μ§€μ§€ν•˜λŠ” μ£Όμš” λΆ€μž¬μΈ 벽체의 μ΄λŸ¬ν•œ 취성적인 νŒŒκ΄΄λŠ” ꡬ쑰물 μ „μ²΄μ˜ μ•ˆμ •μ„± μ €ν•˜λ‘œ 이어져 λΆ•κ΄΄μ˜ 주된 원인이 λœλ‹€(Korea Concrete Institute 2015; Song 2017). λ”°λΌμ„œ μ΄λŸ¬ν•œ μœ„ν—˜μ„ 쀄이기 μœ„ν•˜μ—¬ 세계 μ—¬λŸ¬ λ‚˜λΌμ˜ 섀계기쀀듀은 벽체의 μ†Œμ„±νžŒμ§€ μ˜μ—­μ—μ„œ 벽체 단뢀λ₯Ό λ³΄κ°•ν•˜μ—¬ 벽체가 μ΅œλŒ€κ°•λ„ 도달 이후 νŒŒκ΄΄μ‹œμ κΉŒμ§€ 일정 μˆ˜μ€€μ˜ 연성을 ν™•λ³΄ν•˜λ„λ‘ ν•˜λŠ” κ·œμ •μ„ 섀계기쀀에 ν¬ν•¨μ‹œν‚€κ³  μžˆλ‹€(The Concrete Society and Deutscher Beton-Verein 2004; Architectural Institute of Korea 2009; Architectural Institute of Japan 2010; ACI Committee 318 2014). 예λ₯Ό λ“€λ©΄, ACI318(ACI Committee 318 2014)의 νŠΉμˆ˜μ „λ‹¨λ²½(Special shear wall), EN.1998.1;2004(The Concrete Society and Deutscher Beton-Verein 2004)의 μ—°μ„±λ²½(Ductile wall), AIJ standard(Architectural Institute of Japan 2010)의 내진벽(θ€ιœ‡ε£) λ“±μ˜ μ΄λ¦„μœΌλ‘œ λΆˆλ¦¬λŠ” λ‹¨λΆ€λ³΄κ°•ν˜• 벽체듀이 이에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” κ²ƒμœΌλ‘œ, 이 λ²½μ²΄λ“€μ˜ 곡톡점은 벽체의 μ–‘ 단뢀 일정ꡬ간이 마치 κΈ°λ‘₯을 μ„€μΉ˜ν•˜λ“―μ΄ νš‘κ΅¬μ† 철근을 λ°°κ·Όν•˜μ—¬ 주근을 κ΅¬μ†ν•˜λ„λ‘ λ˜μ–΄μžˆλ‹€λŠ” 것이닀. μš°λ¦¬λ‚˜λΌλ„ 건좕ꡬ쑰기쀀(Korean Building Code, KBC)(Ar-chitectural Institute of Korea 2009)μ—μ„œ 2009λ…„ 이후 ꡬ쑰물의 높이 μ œν•œ κ·œμ •κ³Ό ν•¨κ»˜ r내진섀계 μ‹œ νŠΉλ³„κ³ λ €μ‚¬ν•­ο½£μ„ 톡해 특수철근콘크리트 ꡬ쑰벽체의 κ²½κ³„μš”μ†Œ 섀계에 κ΄€ν•œ κ·œμ •μ„ λ„μž…ν•˜μ—¬ μ‹œν–‰ν•˜κ³  있으며, 졜근 κ°œμ •λœ KBC 2016(Archi-tectural Institute of Korea 2016)μ—μ„œλŠ” νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ λ°°κ·Ό 상세에 λŒ€ν•˜μ—¬ λŒ€μ•ˆ 섀계방법을 μ§€μ •ν•˜μ—¬ κ·Έ μ‚¬μš©μ„ ν—ˆκ°€ν•˜κ³  μžˆλ‹€. μ΄λŠ” 콘크리트 ꡬ쑰벽체 λ‹¨λΆ€μ˜ νš‘λ³΄κ°•μ„ μœ„ν•œ 상세 κ·œμ •μ΄ μ§€μ§„μ˜ λ°œμƒλΉˆλ„μ™€ μœ„ν—˜λ„κ°€ 높은 미ꡭ의 κ·œμ€€(ACI Committee 318 2014)을 κ·ΈλŒ€λ‘œ μ μš©ν•˜λ„λ‘ λ˜μ–΄μžˆμ–΄ μš°λ¦¬λ‚˜λΌμ˜ μ‹€μ •κ³Ό λΆ€ν•©λ˜μ§€ μ•ŠμœΌλ©°, λ³΅μž‘ν•œ μƒμ„Έμ˜ λ‹¨λΆ€λ³΄κ°•μœΌλ‘œ 인해 λ²½ λ‹¨λ©΄μ˜ μ μš©μ— μ œν•œμ΄ μžˆλŠ” 단점을 λ³΄μ™„ν•˜κ³ μž ν•œ κ²ƒμœΌλ‘œ, κ·Όλž˜μ— μ£Όλͺ©λ°›κ³  μžˆλŠ” μ„±λŠ₯ 기반 κ΅¬μ‘°μ„€κ³„μ˜ κ°œλ…μ— μž…κ°ν•œ 것이닀. μ„±λŠ₯ 기반 κ΅¬μ‘°μ„€κ³„μ˜ κΈ°λ³Έ κ°œλ…μ€ ꡬ쑰물의 μ„±λŠ₯λͺ©ν‘œλ₯Ό μ„€μ •ν•˜κ³  λͺ©ν‘œμˆ˜μ€€μ˜ μ„±λŠ₯이 보μž₯λ˜λ„λ‘ μ„€κ³„ν•¨μœΌλ‘œμ¨ μ‹œκ³΅μ„± 및 κ²½μ œμ„±μ„ 도λͺ¨ν•˜λŠ”데 μžˆλ‹€. μ΄λ•Œ ꡬ쑰물이 λͺ©ν‘œλ‘œ ν•˜λŠ” μΌμ •μˆ˜μ€€μ˜ μ„±λŠ₯을 ν™•λ³΄ν–ˆλŠ”μ§€ μ—¬λΆ€λŠ” 개개의 λΆ€μž¬μ— λŒ€ν•œ 강도, μ—°μ„±, μ΅œλŒ€κ°•λ„ 도달 μ΄ν›„μ˜ 거동, 파괴λͺ¨λ“œ, 볡원λ ₯ νŠΉμ„± 등이 μ •ν™•νžˆ 평가, 반영된 ꡬ쑰물의 λΉ„μ„ ν˜• λͺ¨λΈλ§κ³Ό 이에 λŒ€ν•œ λΉ„μ„ ν˜• 해석, 그리고 μ μ ˆν•œ 기법을 μ μš©ν•œ μ„±λŠ₯ν‰κ°€λΌλŠ” 일련의 과정을 톡해 ν™•μΈν•˜κ²Œ λœλ‹€. μ΄λŸ¬ν•œ λΉ„μ„ ν˜• 해석 및 μ„±λŠ₯ν‰κ°€μ˜ κ³Όμ •μ—μ„œ κ΅¬μ‘°λΆ€μž¬μ˜ λΉ„μ„ ν˜•κ±°λ™ νŠΉμ„± νŒŒμ•…μ€ μ„±λŠ₯에 κΈ°λ°˜μ„ λ‘” κ΅¬μ‘°μ„€κ³„μ˜ μ„±νŒ¨λ₯Ό μ’Œμš°ν•˜λŠ” 맀우 μ€‘μš”ν•œ μš”μ†ŒλΌ λ³Ό 수 μžˆλ‹€.

λΆ€μž¬λ‹¨μœ„ κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜μ€ κ΅¬μ‘°λΆ€μž¬μ˜ 거동에 영ν–₯을 λ―ΈμΉ˜λŠ” λ³€μˆ˜μ™€ λΉ„μ„ ν˜•κ±°λ™ νŠΉμ„± κ°„μ˜ 인과관계λ₯Ό νŒŒμ•…ν•˜κ³  ꡬ쑰성λŠ₯을 μ˜ˆμΈ‘ν•˜λŠ” μˆ˜λ‹¨μœΌλ‘œμ„œ μ‚¬μš©λ˜κ³  있으며, μ „λ‹¨λ²½μ˜ λΉ„μ„ ν˜• 거동 νŠΉμ„±μ„ νŒŒμ•…ν•˜κΈ° μœ„ν•œ μ—°κ΅¬μžλ“€μ˜ λ‹€μ–‘ν•œ μ‹€ν—˜λ“€μ΄ μ§„ν–‰λ˜μ–΄ μ™”λ‹€(Han et al. 1999; Zhang and Wang 2000; Thomsen IV and Wallace 2004; Su and Wong 2007; Seo et al. 2010).

μ΄λŸ¬ν•œ 기쑴의 μ‹€ν—˜μ  연ꡬ듀은 νœ¨νŒŒκ΄΄ν˜• 고측전단벽 ν•˜λΆ€μ˜ ν•˜μ€‘μƒν™©μ„ λ°˜μ˜ν•˜μ§€ μ•Šκ³  μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 배근상세와 ν˜•μƒλΉ„ 쑰정을 톡해 파괴λͺ¨λ“œλ₯Ό μ‘°μ ˆν•œ κ²½μš°κ°€ λŒ€λΆ€λΆ„μ΄λ‹€.

이에 λ³Έ μ—°κ΅¬μ—μ„œλŠ” KBC 2016(Architectural Institute of Korea 2016)에 λͺ…μ‹œλœ νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ λŒ€μ•ˆ 상세λ₯Ό κ°–λŠ” νœ¨νŒŒκ΄΄ν˜• 벽체λ₯Ό λŒ€μƒμœΌλ‘œ 고측전단벽 ν•˜λΆ€μ˜ ν•˜μ€‘μƒνƒœλ₯Ό κ³ λ €ν•œ κ°€λ ₯ κ³„νš ν•˜μ— κ²½κ³„μš”μ†Œ 유무, μ „λ‹¨λ²½μ˜ 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기, κ²½κ³„μš”μ†Œ 주근의 νš‘κ΅¬μ† 간격을 λ³€μˆ˜λ‘œ ν•œ κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜μ„ μˆ˜ν–‰ν•˜κ³ , κ·Έ κ²°κ³Όλ₯Ό λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯, 강도 및 κ°•μ„±, μ—λ„ˆμ§€ μ†Œμ‚°λŠ₯λ ₯의 κ΄€μ μ—μ„œ λΉ„κ΅β€§λΆ„μ„ν•˜μ—¬ νœ¨νŒŒκ΄΄ν˜• μ „λ‹¨λ²½μ˜ 거동에 영ν–₯을 μ£ΌλŠ” μΈμžμ™€ λΉ„μ„ ν˜• κ±°λ™νŠΉμ„±μ˜ 관계λ₯Ό μ œμ‹œν•˜μ˜€λ‹€.

2. μ‹€    ν—˜

2.1 μ‹€ν—˜κ³„νš

κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜μ˜ λŒ€μƒ 건물은 μΈ΅κ³  2.8 m인 22측의 νŠΉμˆ˜μ „λ‹¨λ²½μ„ μ±„μš©ν•΄μ•Όν•˜λŠ” 경우의 λ²½μ‹μ•„νŒŒνŠΈλ‘œ μ •ν•˜μ˜€λ‹€. 건물의 λ†’μ΄λŠ” 61.6 m, μ§€λ°˜μ‘°κ±΄ /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC2678.gif인 κ²½μš°λ‘œμ„œ 내진섀계범주 D에 ν•΄λ‹Ήν•˜λ©°, Fig. 1에 μ‹€ν—˜μ²΄λ₯Ό μ œμž‘ν•˜κΈ° μœ„ν•œ ν”„λ‘œν† νƒ€μž… 벽체λ₯Ό λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. νœ¨μ§€λ°°ν˜• κ³ μΈ΅ μ „λ‹¨λ²½μ˜ 경우 벽체 ν•˜λΆ€μ˜ μ„±λŠ₯에 μ˜ν•΄ μ „μ²΄μ‹œμŠ€ν…œμ˜ μ„±λŠ₯이 κ²°μ •λ˜λ―€λ‘œ, λ³Έ μ—°κ΅¬μ—μ„œλŠ” μ‹€ν—˜μ‹€μ˜ 여건을 κ³ λ €ν•˜μ—¬ Fig. 2μ—μ„œμ™€ 같이 μ΅œν•˜μΈ΅ 벽체λ₯Ό λŒ€μƒμœΌλ‘œ ν•˜μ—¬ μ‹€ν—˜μ²΄λ₯Ό μ œμž‘ν•˜μ˜€λ‹€. μ΄λ•Œ μ§€μ§„ν•˜μ€‘μœΌλ‘œ μΈν•œ νš‘ν•˜μ€‘κ³Ό 전도λͺ¨λ©˜νŠΈ, 벽체에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ„ μˆ˜ν‰β€§μˆ˜μ§λ°©ν–₯으둜 μ„€μΉ˜λ˜λŠ” κ°€λ ₯기의 ν•˜μ€‘λΉ„μ™€ μœ μ••μž­μ„ ν†΅ν•˜μ—¬ λ„μž…λ˜λ„λ‘ κ³„νšν•˜μ˜€μœΌλ©°, 이λ₯Ό 톡해 휨이 지배적인 ν˜•μƒλΉ„κ°€ 큰 벽체의 휨 거동 양상을 λͺ¨μ‚¬ν•˜λ„둝 ν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 1

1 Floor plan

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F1.jpg
Fig. 2

Loading condition of slender wall

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F2.jpg

Table 1μ—λŠ” μ‹€ν—˜μ˜ λ³€μˆ˜λ₯Ό λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. 단뢀 주근에 λŒ€ν•œ νš‘κ΅¬μ†μ΄ μ—†λŠ” RCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄(보톡 전단벽) 2κ°œμ™€ 단뢀에 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œλ₯Ό μ„€μΉ˜ν•œ SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄(특수 전단벽) 5개 총 7개의 싀물크기 μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” λͺ¨λ‘ λ™μΌν•œ 수직철근과 μˆ˜ν‰μ² κ·ΌμœΌλ‘œ λ°°κ·Όλ˜μ–΄ 기본적으둜 λ™μΌν•œ νœ¨κ°•λ„λ₯Ό 보이도둝 μ„€κ³„ν•˜μ˜€μœΌλ©°, Table 1의 3~5μ—΄μ˜ 단뢀철근에 λŒ€ν•œ νš‘κ΅¬μ† μ—¬λΆ€, νš‘κ΅¬μ† 철근의 수직방ν–₯ 간격, 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기λ₯Ό λ³€μˆ˜λ‘œ ν•˜μ—¬ μ œμž‘ν•˜μ˜€λ‹€.

Table 1 Experimental variables

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Table_CONCRETE_30_01_06_T1.jpg

D : wall thickness

s : center-to-center spacing of transverse reinforcement

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC269A.gif : nominal axial compressive strength of member

Ag: gross area of wall section

fck : compressive strength of concrete

총 5개의 SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 단뢀 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ λ°°κ·Όμƒμ„ΈλŠ” λͺ¨λ‘ λ™μΌν•˜λ‹€. νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œμ˜ κΈΈμ΄λŠ” μ „λ‹¨λ²½μ˜ 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” μ••μΆ•λ ₯의 크기에 따라 달라진닀. λ³Έ μ—°κ΅¬μ—μ„œλŠ” μ••μΆ•λ ₯의 λ³€ν™”κ°€ 벽체의 거동에 λ―ΈμΉ˜λŠ” 영ν–₯을 νŒŒμ•…ν•˜κΈ° μœ„ν•˜μ—¬ νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œμ˜ 길이λ₯Ό 단면성λŠ₯의 15 %에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” μ••μΆ•λ ₯이 μž‘μš©ν•˜λŠ” 경우λ₯Ό κ°€μ •ν•˜μ—¬ 이λ₯Ό κΈ°μ€€μœΌλ‘œ νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œμ˜ 길이λ₯Ό κ²°μ •ν•˜μ˜€λ‹€. 단뢀 μˆ˜μ§μ² κ·Όμ— λŒ€ν•œ νš‘κ΅¬μ†μ—λŠ” KBC 2016(Architectural Institute of Korea 2016)의 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ λŒ€μ•ˆμƒμ„Έ(Uν˜•μ² κ·Όκ³Ό μ—°κ²°μ² κ·Όμ˜ 쑰합을 톡해 단뢀λ₯Ό κ΅¬μ†ν•˜λŠ” λΆ€λΆ„νμ‡„ν˜• 상세)λ₯Ό μ μš©ν•˜μ˜€λ‹€(Fig. 3 μ°Έμ‘°).

Fig. 4와 Table 2에 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ μΉ˜μˆ˜μ™€ λ‹¨λ©΄ν˜•μƒ 및 배근상세와 이에 λ”°λ₯Έ μ˜ˆμƒκ°•λ„λ₯Ό λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. μ•žμ„œ κΈ°μˆ ν•œλŒ€λ‘œ μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 기본적인 μˆ˜μ§β€§μˆ˜ν‰μ² κ·Όμ˜ 배근이 κ°™κ³ , KBC2016의 μ „λ‹¨λ²½μ˜ 휨 및 전단강도 계산식은 λ‹¨λΆ€μ˜ νš‘κ΅¬μ† μ—¬λΆ€λ₯Ό κ³ λ €ν•˜κ³  μžˆμ§€ μ•ŠμœΌλ―€λ‘œ, 7개의 μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” λͺ¨λ‘ λ™μΌν•œ νœ¨κ°•λ„λ₯Ό 보이도둝 μ„€κ³„ν•˜μ˜€μœΌλ‚˜, μ „λ‹¨λ²½μ˜ 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기에 따라 Table 2에 λ‚˜νƒ€λ‚Έ 바와 같이 μ„œλ‘œ λ‹€λ₯Έ νœ¨κ°•λ„λ₯Ό 보일 κ²ƒμœΌλ‘œ μ˜ˆμƒν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 3

Development of wall horizontal reinforcement in confined boundary element

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F3.jpg
Fig. 4

Reinforcement details of specimen (unit: mm)

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F4.jpg

Table 2 Specimen list

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Table_CONCRETE_30_01_06_T2.jpg

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‹€ν—˜μ€ μ „λ‚¨λŒ€ν•™κ΅μ˜ λ°”μ΄μ˜€ν•˜μš°μ§• κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜λ™μ—μ„œ μ‹€μ‹œν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ μ„€μΉ˜ 상황을 Figs. 5~7에 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” 상뢀 κ°€λ ₯보, 벽체, 기초 λΆ€λΆ„μœΌλ‘œ 이루어져 있으며, μ‹€ν—˜μ΄ μ§„ν–‰λ˜λŠ” λ™μ•ˆ 벽체의 λ©΄μ™Έμ’Œκ΅΄ν˜„μƒμ„ λ°©μ§€ν•˜κΈ° μœ„ν•˜μ—¬ Fig. 7κ³Ό 같이 μ‹€ν—˜μ²΄ 상뢀 κ°€λ ₯보에 κ°€μ΄λ“œ ν”„λ ˆμž„κ³Ό 볼지그λ₯Ό μ„€μΉ˜ν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€μ œ 벽체 ν•˜λΆ€μ— μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘, 전단λ ₯ 및 전도λͺ¨λ©˜νŠΈλ₯Ό κ΅¬ν˜„ν•˜κΈ° μœ„ν•˜μ—¬, μ‹€ν—˜μ²΄ 상뢀에 μ˜€μΌμž­μ„, 반λ ₯λ²½κ³Ό 반λ ₯λ°”λ‹₯에 κ°€λ ₯κΈ°λ₯Ό 각각 μ„€μΉ˜ν•˜μ˜€λ‹€. νš‘ν•˜μ€‘μ€ κ°€λ ₯κΈ°A에 μ˜ν•΄ μ „λ‹¬λ˜λ©°, λͺ¨λ©˜νŠΈλŠ” κ°€λ ₯κΈ°B와 κ°€λ ₯κΈ°C에 μ˜ν•΄ 가해진닀. μ‹€μ œ ν•˜μ€‘μ‘°κ±΄κ³Ό λ™μΌν•œ ν•˜μ€‘μ‘°κ±΄μ„ μž¬ν˜„ν•˜κΈ° μœ„ν•˜μ—¬ 각 κ°€λ ₯기에 κ°€ν•΄μ§€λŠ” ν•˜μ€‘μ˜ λΉ„λŠ” κ°€λ ₯κΈ°A : κ°€λ ₯κΈ°B : κ°€λ ₯κΈ°C = 1 : 10.6 : -10.6으둜 μœ μ§€ν•˜μ˜€μœΌλ©°, 였일잭과 반λ ₯λ°”λ‹₯을 μ—°κ²°ν•˜λŠ” 강봉 μ–‘λ‹¨μ—λŠ” νžŒμ§€λ₯Ό 두어 μ‹€ν—˜μ΄ μ§„ν–‰λ˜λŠ” λ™μ•ˆ μž‘μš© ν•˜μ€‘μ˜ λ°©ν–₯이 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 쀑심을 ν–₯ν•˜λ„λ‘ ν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 5

Specimen setup

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F5.jpg
Fig. 6

Specimen setup

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F6.jpg
Fig. 7

Guide frame installation for prevention of out-of-plane buckling

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F7.jpg

2.2 μž¬λ£Œμ‹œν—˜

콘크리트 κ°•λ„μ‹œν—˜μ„ μœ„ν•˜μ—¬ 콘크리트 κ³΅μ‹œμ²΄λŠ” KS F 2403의 κ·œμ •μ— 따라 Ø100Γ—200의 κ³΅μ‹œμ²΄λ₯Ό μ œμž‘ν•˜μ˜€μœΌλ©° 압좕강도 μ‹€ν—˜μ€ KS F 2405에 따라 μ‚°μ •ν•˜μ˜€λ‹€. κ³΅μ‹œμ²΄λŠ” μ‹€ν—˜μ²΄μ™€ λ™μΌν•œ κΈ°κ°„ 타섀과 동일 μ‘°κ±΄μ—μ„œ μ–‘μƒν•œ 3κ°œμ”©μ˜ κ³΅μ‹œμ²΄λ₯Ό μ‚¬μš©ν•˜μ˜€μœΌλ©°, 맀 μ‹€ν—˜μ²΄λ§ˆλ‹€ μ‹€ν—˜ 당일 강도λ₯Ό ν…ŒμŠ€νŠΈν•˜μ—¬ 평균값을 μ‚¬μš©ν•˜μ˜€λ‹€.

Table 3에 μž¬λ£Œμ‹œν—˜μ— λ”°λ₯Έ μ••μΆ•κ°•λ„μ˜ 평균값을 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. 콘크리트 κ°•λ„λŠ” μ‹€ν—˜μ²΄μ— μž‘μš©ν•˜λŠ” μΆ•λ ₯비와 λ°€μ ‘ν•œ 연관이 μžˆλŠ” κ°’μ΄λ―€λ‘œ μ‹€ν—˜ μˆ˜ν–‰ μ‹œ μ˜€μΌμž­μ„ 톡해 μ‹€ν—˜μ²΄μ— κ°€ν•΄μ§€λŠ” μ••μΆ•λ ₯의 크기 μ‚°μ •κ³Ό μ‹€ν—˜κ²°κ³Ό 뢄석 μ‹œμ— 이λ₯Ό λ°˜μ˜ν•˜μ˜€λ‹€.

Table 3 Concrete compressive strength

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Table_CONCRETE_30_01_06_T3.jpg

μ‹€ν—˜μ— μ‚¬μš©λœ μ΄ν˜•μ² κ·Όμ˜ μž¬λ£Œμ‹œν—˜ κ²°κ³ΌλŠ” Table 4와 κ°™λ‹€.

Table 4 Material properties of steel reinforcements

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Table_CONCRETE_30_01_06_T4.jpg

2.3 κ°€λ ₯방법

일반적으둜 κ³ μΈ΅ 벽식ꡬ쑰물에 μ‚¬μš©λ˜λŠ” μ „λ‹¨λ²½μ˜ ν•˜λΆ€μ— 0.1~0.2 /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC2688.gif에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ΄ μ „λ‹¬λ˜λŠ” 것을 κ°μ•ˆν•˜μ—¬ 단면성λŠ₯의 10 %, 15 %, 20 %에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ„ κ³„νšν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄ μ„€μΉ˜κ°€ μ™„λ£Œλœ ν›„, μ˜λ„ν•œ 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ„ μ˜€μΌμž­μ„ 톡해 벽체 μƒλΆ€μ˜ 철골 κ°€λ ₯보에 수직 λ°©ν–₯으둜 μž¬ν•˜ν•˜μ˜€λ‹€. μ΄λ•Œ 벽체 상뢀 콘크리트보의 무게, 철골 κ°€λ ₯보, μƒλΆ€μ˜ μ² λ¬Ό λ“±μ˜ 무게λ₯Ό μ œμ™Έν•˜κ³  μž¬ν•˜ ν•˜μ—¬ λ‘œλ“œμ…€μ— μΈ‘μ •λ˜λŠ” ν•˜μ€‘μ΄ κ³„νšν•œ μΆ•λ ₯이 λ˜λ„λ‘ μ‘°μ ˆν•˜μ˜€λ‹€.

μˆ˜ν‰ν•˜μ€‘μ€ μ—­μ‚Όκ°ν˜• ν˜•νƒœμ˜ νš‘ν•˜μ€‘μ„ κ°€μ •ν•˜μ˜€μœΌλ©°, 이 ν•˜μ€‘λΆ„ν¬μ— μ˜ν•΄ λ°œμƒν•˜λŠ” 휨λͺ¨λ©˜νŠΈμ™€ 전단λ ₯의 관계가 μœ μ§€λ˜λ„λ‘ κ°€λ ₯μž₯치λ₯Ό κ³„νšν•˜μ˜€λ‹€. νš‘ν•˜μ€‘μ˜ κ°€λ ₯μ—λŠ” 250 kN μš©λŸ‰μ˜ 엑츄에이터(Actuator)λ₯Ό μ‚¬μš©ν•˜μ˜€μœΌλ©°, κ°€μ •λœ μ—­μ‚Όκ°ν˜• ν˜•νƒœμ˜ νš‘ν•˜μ€‘μœΌλ‘œ 인해 λ°œμƒν•˜λŠ” 전도λͺ¨λ©˜νŠΈμ˜ κ΅¬ν˜„μ—λŠ” 수직방ν–₯의 500 kN 엑츄에이터(Actuator) 2λŒ€λ₯Ό μ‚¬μš©ν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄μ— μž‘μš©ν•˜λŠ” λ°˜λ³΅ν•˜μ€‘μ€ 벽체의 상단과 ν•˜λ‹¨μ— μ„€μΉ˜λœ LVDT μΈ‘μ •κ°’μ˜ μ°¨λ₯Ό κΈ°μ€€ λ³€μœ„λ‘œ μ„€μ •ν•˜μ—¬ 이에 λ”°λ₯Έ λ³€μœ„μ œμ–΄λ°©μ‹μœΌλ‘œ κ°€λ ₯ ν•˜μ˜€λ‹€. ν•˜μ€‘μ΄λ ₯은 ACI T1.1R-01(ACI Innovation Task Group 1 and Collaborators 2001)에 따라 λ‹€μŒ 단계가 이전 λ‹¨κ³„μ˜ 125 ~150 %의 λ²”μœ„μ— 듀도둝 Fig. 8에 λ‚˜νƒ€λ‚Έ 바와 같이 κ³„νšν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 8

Lateral loading history

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F8.jpg

각 λ³€μœ„λ§ˆλ‹€ 강도와 κ°•μ„±μ˜ μ €ν•˜μ— λŒ€ν•œ 자료λ₯Ό μ–»κΈ° μœ„ν•˜μ—¬ 동일 λ³€μœ„ λ‹Ή 3νšŒμ”© κ°€λ ₯ ν•˜μ˜€μœΌλ©°, μ‹€ν—˜μ€ λ‚΄λ ₯이 크게 μ €ν•˜λ˜λŠ” κ΅¬κ°„κΉŒμ§€ μˆ˜ν–‰ν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 균열은 κ°€λ ₯이 λλ‚˜λŠ” λ‹¨κ³„λ³„λ‘œ κ΅¬λΆ„ν•˜μ—¬ μ •λ°©ν–₯κ³Ό λΆ€λ°©ν–₯ λͺ¨λ‘ ν‘œμ‹œν•˜μ˜€λ‹€.

2.4 κ³„μΈ‘κ³„νš

각 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 전체적인 거동과 ꡭ뢀적인 λ³€ν˜•μ„ μΈ‘μ •ν•˜κΈ° μœ„ν•œ 철근의 λ³€ν˜•λ₯  κ²Œμ΄μ§€μ™€ λ³€μœ„κ³„μ˜ μ„€μΉ˜μœ„μΉ˜λ₯Ό Figs. 9, 10에 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. μ†Œμ„±νžŒμ§€ ν˜•μ„±μ΄ μ˜ˆμƒλ˜λŠ” μœ„μΉ˜μΈ 전단벽 ν•˜λ‹¨μ—μ„œ 벽길이의 1/2λ˜λŠ” 곳을 μ€‘μ‹¬μœΌλ‘œ μ£Όκ·Όκ³Ό νš‘κ΅¬μ† 철근에 λ³€ν˜•λ₯  κ²Œμ΄μ§€λ₯Ό μ„€μΉ˜ν•˜μ˜€μœΌλ©°, μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 곑λ₯  μ‚°μ •κ³Ό 슬립 μΈ‘μ •, λ³€μœ„μ œμ–΄λ₯Ό μœ„ν•΄ 총 6개의 λ³€μœ„κ³„(LVDT)λ₯Ό μ„€μΉ˜ν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 9

Locations of strain gauges (unit: mm)

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F9.jpg
Fig. 10

Locations of LVDT

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F10.jpg

3. μ‹€ν—˜κ²°κ³Ό

3.1 κ· μ—΄ 및 νŒŒκ΄΄μ–‘μƒ

μ‹€ν—˜μ„ μ§„ν–‰ν•˜λŠ” λ™μ•ˆ 각 μ‹€ν—˜μ²΄λ³„ νŒŒκ΄΄μƒν™©μ„ μ‘°μ‚¬ν•˜μ˜€λ‹€. 균열은 쀑λ ₯ν•˜μ€‘ κ°€λ ₯ 직후, 각 νš‘λ³€μœ„λΉ„μ˜ 3번째 싸이클 μ’…λ£Œ 직후, 그리고 μ΅œμ’…νŒŒκ΄΄ μ‹œ μ‘°μ‚¬ν•˜μ˜€λ‹€. μ‹€ν—˜ μ’…λ£Œ ν›„ νŒŒκ΄΄κ· μ—΄ λͺ¨μ–‘을 Fig. 11에 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€.

Fig. 11

Final cracks and damage distributions

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F11.jpg

β€˜λ³΄ν†΅μ „λ‹¨λ²½ RCW-1κ³Ό RCW-2 μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” νš‘λ³€μœ„λΉ„ 0.15 %ꡬ간뢀터 λ²½μ²΄λ‹¨λΆ€μ—μ„œ 균열이 ν˜•μ„±λ˜κΈ° μ‹œμž‘ν•˜μ˜€μœΌλ©°, λ³€μœ„κ°€ 증가함에 따라 μ •, λΆ€λ°©ν–₯ κ°€λ ₯μ‹œ λ°œμƒν•œ νœ¨κ· μ—΄μ΄ μ„œλ‘œ κ΅μ°¨ν•˜λ©΄μ„œ 초기 νœ¨κ· μ—΄μ΄ 휨-μ „λ‹¨κ· μ—΄λ‘œ μ§„ν–‰λ˜μ—ˆλ‹€. 두 μ‹€ν—˜μ²΄ λͺ¨λ‘ λ³€μœ„λΉ„ 1 %에 이λ₯΄λŸ¬ 양단뢀에 μ„Έλ‘œλ°©ν–₯의 압좕균열이 λ°œμƒν•˜μ˜€μœΌλ©° 단뢀 μ •μ°© 및 νš‘κ΅¬μ†μ΄ μ—†λŠ” 상세에 따라 RCW-1 μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” 1.5 %, RCW-2 μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” 1 % λ³€μœ„λΉ„ 3회 사이클 μ™„λ£Œ ν›„ 각각 2 %, 1.5 % 사이클 진행 도쀑 인μž₯μΈ‘ 단뢀 주철근의 항볡과 μ••μΆ•μΈ‘ 단뢀 콘크리트의 μ••κ΄΄κ°€ λ™μ‹œμ— λ°œμƒν•˜λ©΄μ„œ 벽체의 파괴둜 μ΄μ–΄μ‘Œλ‹€. μ΄λ•Œ νœ¨μ² κ·Όμ€ νŒŒλ‹¨λ˜μ§€ μ•Šμ•˜μœΌλ©°, 압좕단뢀 주철근이 λ©΄μ™Έλ‘œ μ’Œκ΅΄λ˜μ–΄ λ²Œμ–΄μ§€λ©° μ••μΆ•λ‹¨λΆ€μ˜ μ••κ΄΄λ‘œ 인해 νŒŒκ΄΄λ˜μ—ˆλ‹€.

단뢀에 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œλ₯Ό κ°–λŠ” SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄λ“€λ„ λͺ¨λ‘ νš‘λ³€μœ„λΉ„ 0.15 %ꡬ간뢀터 λ²½μ²΄λ‹¨λΆ€μ—μ„œ νœ¨κ· μ—΄μ΄ ν˜•μ„±λ˜κΈ° μ‹œμž‘ν•˜μ˜€μœΌλ©°, λ³€μœ„κ°€ 증가함에 따라 μ •, λΆ€λ°©ν–₯ κ°€λ ₯μ‹œ λ°œμƒν•œ νœ¨κ· μ—΄μ΄ μ„œλ‘œ κ΅μ°¨ν•˜λ©΄μ„œ 초기 νœ¨κ· μ—΄μ΄ 휨-μ „λ‹¨κ· μ—΄λ‘œ μ§„ν–‰λ˜μ—ˆλ‹€. λ˜ν•œ λ³€μœ„λΉ„ 1 %에 이λ₯΄λŸ¬ 양단뢀에 μ„Έλ‘œλ°©ν–₯의 압좕균열이 λ°œμƒν•˜μ˜€μœΌλ©°, 이후 보톡전단벽과 λΉ„κ΅ν•˜μ—¬ λ‹€μ†Œ 느리게 균열이 μ§„μ „λ˜μ–΄ 1.5 % κ΅¬κ°„μ—μ„œ μ΅œλŒ€κ°•λ„μ— λ„λ‹¬ν•˜μ˜€λ‹€. μ΅œλŒ€κ°•λ„ λ°œν˜„ ν›„μ—λŠ” 좔가적인 κ· μ—΄μ˜ λ°œμƒμ€ μ—†μ—ˆμœΌλ©°, μž‘μš© 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ΄ 단면성λŠ₯의 20 %인 SCW-3 μ‹€ν—˜μ²΄λ₯Ό μ œμ™Έν•˜κ³  λͺ¨λ‘ 2 % μ΄μƒμ˜ λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯을 λ³΄μ—¬μ£Όμ—ˆλ‹€. λ³€μœ„λΉ„ 2.5 %에 이λ₯΄λŸ¬μ„œλŠ” 기쑴에 λ°œμƒν•˜μ˜€λ˜ μ„Έλ‘œλ°©ν–₯ 균열이 κΈ‰μ†νžˆ μ§„μ „λ˜μ–΄ μ΅œμ’… νŒŒκ΄΄μ— 이λ₯΄λ €μœΌλ©°, μ†Œμ„±νžŒμ§€ μ˜μ—­(0.5 /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC2689.gif ꡬ간)μ—μ„œμ˜ μ••μΆ•μΈ‘ 주근의 쒌꡴과 λ™μ‹œμ— λ°œμƒν•˜λŠ” 인μž₯μΈ‘ 주근의 νŒŒλ‹¨μœΌλ‘œ νŒŒκ΄΄λ˜λŠ” 파괴의 양상은 λ™μΌν•˜μ˜€λ‹€.

3.2 λͺ¨λ©˜νŠΈ-νš‘λ³€μœ„λΉ„ 및 λͺ¨λ©˜νŠΈ 강도

Fig. 12

Moment-drift ratio of specimens

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F12.jpg

Fig. 12μ—λŠ” 각 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ λͺ¨λ©˜νŠΈ-νš‘λ³€μœ„λΉ„ 이λ ₯곑선을 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. νš‘ν•˜μ€‘μ€ λ™μΌν•œ νš‘λ³€μœ„λΉ„μ—μ„œ κ°•μ„± 및 κ°•λ„μ €ν•˜μ— κ΄€ν•œ 정보 취득을 μœ„ν•˜μ—¬ 3νšŒμ”© 반볡 κ°€λ ₯ ν•˜μ˜€λ‹€. 단뢀 μ •μ°©κ³Ό κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μ„€μΉ˜λ˜μ§€ μ•Šμ€ 보톡전단벽 μ‹€ν—˜μ²΄(RCW-1, 2)λŠ” μ„œμ„œνžˆ ν•˜μ€‘μ΄ μ¦κ°€ν•˜λ‹€κ°€ 1.5 %와 1 % λ³€μœ„λΉ„μ—μ„œ μ΅œλŒ€κ°•λ„μ— λ„λ‹¬ν•œ 이후 κΈ‰κ²©νžˆ νŒŒκ΄΄λ˜λŠ” 취성적인 κ²½ν–₯을 λ³΄μ˜€λ‹€. RCW-1κ³Ό RCW-2λ₯Ό μ œμ™Έν•œ νŠΉμˆ˜μ „λ‹¨λ²½ 상세λ₯Ό κ°–λŠ” μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” ν•˜μ€‘μ΄ μ„œμ„œνžˆ μ¦κ°€ν•˜λ‹€κ°€ μ΅œλŒ€ν•˜μ€‘μ— λ„λ‹¬ν•œ μ΄ν›„μ—λŠ” 파괴 μ‹œκΉŒμ§€ ν•˜μ€‘ 증가 없이 λ³€μœ„λ§Œ 계속 μ¦κ°€ν•˜λŠ” 연성적인 κ²½ν–₯을 λ³΄μ˜€λ‹€.

Table 5에 μ‹€ν—˜λ³€μˆ˜μ™€ μž¬λ£Œμ‹œν—˜ 및 κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜μ˜ κ²°κ³Όλ₯Ό μ •λ¦¬ν•˜μ—¬ λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. μ‹€ν—˜μ²΄ 섀계 μ‹œ κ°€μ •ν–ˆλ˜ 콘크리트 κ°•λ„λŠ” 24 MPaμ΄μ—ˆμœΌλ‚˜, μ‹€ν—˜ 당일 κ³΅μ‹œμ²΄μ˜ 압좕강도 μ‹œν—˜ κ²°κ³Ό μ‹€ν—˜μ²΄ λ³„λ‘œ μƒμ΄ν•œ κ²°κ³Όλ₯Ό λ³΄μ˜€λ‹€(Table 3 μ°Έμ‘°). λ”°λΌμ„œ Table 5의 μ‹€ν—˜μ²΄ 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘ /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC269A.gif와 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 곡칭강도 /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC26AB.gif은 μž¬λ£Œμ‹œν—˜μ„ 톡해 얻은 μž¬λ£Œκ°•λ„ 값을 λ°˜μ˜ν•˜μ—¬ μ‚°μ •ν•œ 값이며, /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC26AC.gif와 /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC26AD.gifλŠ” 각각 λ³€μœ„λΉ„ 0.75 %λ₯Ό κΈ°μ€€μœΌλ‘œ μ‚°μ •ν•œ κ°•μ„±κ³Ό μ‹€ν—˜μ²΄κ°€ λ™μΌλ³€μœ„μ˜ 3회 사이클을 λͺ¨λ‘ μˆ˜ν–‰ν•œ μ΅œλŒ€ λ³€μœ„λΉ„λ₯Ό λ‚˜νƒ€λ‚Έ 것이닀.

μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ μ΅œλŒ€λͺ¨λ©˜νŠΈκ°•λ„와 κ³΅μΉ­κ°•λ„μ˜ λΉ„λŠ” μ •λ°©ν–₯ κ°€λ ₯ μ‹œ 1.0~1.1, λΆ€λ°©ν–₯ κ°€λ ₯ μ‹œμ—λŠ” 0.9~1.0 μ‚¬μ΄μ˜ 값을 보여 μ£Όμ—ˆλ‹€. μ •λ°©ν–₯ κ°€λ ₯ μ‹œμ˜ μ†μƒμœΌλ‘œ μΈν•˜μ—¬ λΆ€λ°©ν–₯ κ°€λ ₯ μ‹œ 강도 λ°œν˜„μ΄ 10 % 정도 μ €ν•˜λœ κ²ƒμœΌλ‘œ λ³΄μ΄λ‚˜, 전체적인 κ°•λ„λ°œν˜„μ˜ 양상은 단뢀 νš‘λ³΄κ°• μœ λ¬΄μ™€ 직접적인 관련이 μ—†μ—ˆμœΌλ©°, νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μžˆλŠ” μ „λ‹¨λ²½μ˜ νœ¨μ„€κ³„μ— 섀계기쀀 μƒμ˜ 단면섀계식을 적용 κ°€λŠ₯함을 확인 ν•˜μ˜€λ‹€. λ˜ν•œ μž‘μš© μΆ•λ ₯이 μ¦κ°€ν•œ 경우 μ΄ˆκΈ°κ°•μ„±κ³Ό μ΅œλŒ€ λͺ¨λ©˜νŠΈκ°•λ„λŠ” μ¦κ°€ν•˜μ˜€μœΌλ‚˜ λ³€ν˜•μ„±λŠ₯이 λ‹€μ†Œ μ €ν•˜λ˜λŠ” κ²ƒμœΌλ‘œ λ‚˜νƒ€λ‚¬λ‹€.

Table 5 Test results /Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Table_CONCRETE_30_01_06_T5.jpg

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„± 및 μ—λ„ˆμ§€μ†Œμ‚° λŠ₯λ ₯

Fig. 13μ—λŠ” 벽체에 단면성λŠ₯의 10 %에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ΄ μž‘μš©ν•˜λŠ” κ²½μš°μ— ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” μ‹€ν—˜μ²΄μ— λŒ€ν•œ μ‹€ν—˜κ²°κ³Όλ₯Ό μ •λ¦¬ν•˜μ˜€λ‹€. 단뢀에 μ •μ°© 및 κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μ—†λŠ” RCW-1 μ‹€ν—˜μ²΄μ™€ 단뢀에 κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μžˆλŠ” SCW-1, 4, 5 λͺ¨λ‘ ν•˜μ€‘-λ³€μœ„κ΄€κ³„ 포락 κ³‘μ„ μƒμ˜ μ΅œλŒ€κ°•λ„ λ°œν˜„ μ‹œμ μ΄ λ™μΌν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 13

Comparisons of structural performance for specimens

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F13.jpg

SCW-1, 4, 5 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 경우 μ΅œλŒ€κ°•λ„ λ°œν˜„ μ‹œμ μ΄ λ™μΌν•˜κ³ , λ³€μœ„λΉ„ 0.75κΉŒμ§€μ˜ μ΄ˆκΈ°κ°•μ„± κ°’(Table 5 μ°Έμ‘°)κ³Ό κ°•μ„±μ˜ λ³€ν™”μ˜ 좔이 및 μ†Œμ‚°λœ μ—λ„ˆμ§€μ˜ 양이 μœ μ‚¬ν•˜λ‚˜, λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯은 각각 2.5 %, 2.25 %, 3 %둜 λšœλ ·ν•œ 차이가 μžˆμ—ˆλ‹€. μ΄λŠ” SCW-1, 4, 5 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ νš‘κ΅¬μ†μ² κ·Ό 수직방ν–₯ 간격 차이에 κΈ°μΈν•œ κ²ƒμœΌλ‘œ 수직방ν–₯ 간격이 μ‘°λ°€ν•˜μ—¬ ꡬ속 정도가 클수둝 전단벽 λ‹¨λΆ€μ˜ μ••μΆ•λ ₯에 λŒ€ν•œ μ €ν•­μ„±λŠ₯이 ν–₯μƒλ˜μ–΄ μ••κ΄΄κ°€ μ§€μ—°λ¨μœΌλ‘œ μΈν•˜μ—¬ λ³€ν˜•μ„±λŠ₯이 높아진 κ²ƒμœΌλ‘œ νŒλ‹¨λœλ‹€.

Fig. 14λŠ” 벽체에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기λ₯Ό λ³€μˆ˜λ‘œ ν•œ μ‹€ν—˜ κ²°κ³Όλ₯Ό μ •λ¦¬ν•˜μ—¬ λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. 벽체에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기와 μ΄ˆκΈ°κ°•μ„±, μ΅œλŒ€κ°•λ„μ™€λŠ” λΉ„λ‘€, λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯κ³ΌλŠ” λ°˜λΉ„λ‘€ν•˜λŠ” κ²½ν–₯을 λ³΄μ˜€λ‹€. μ΄λŸ¬ν•œ κ²½ν–₯은 단뢀보강이 μ—†λŠ” 벽체의 κ²½μš°μ— μ•½ 10 % 정도 더 크게 λ‚˜νƒ€λ‚¬λ‹€.

Fig. 14

Comparisons of structural performance for specimens

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F14.jpg

RCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 수직철근 λ³€ν˜•λ₯  μΈ‘μ •μ˜ κ²°κ³Όλ₯Ό Fig. 15에 λ‚˜νƒ€λ‚΄μ—ˆλ‹€. 단뢀 μ •μ°©κ³Ό κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μ—†λŠ” RCW-1, 2 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 경우 0.75~1.0 % κ΅¬κ°„κΉŒμ§€λŠ” μ„ ν˜•μ μΈ λ³€ν˜•λ₯  뢄포λ₯Ό 보여주닀가 μ΅œλŒ€κ°•λ„ 도달 이후 μ‹€ν—˜μ²΄κ°€ κΈ‰κ²©νžˆ 파괴되며 인μž₯μΈ‘ 단뢀 철근의 λ³€ν˜•λ₯ μ΄ κΈ‰κ²©νžˆ μ¦κ°€ν•˜μ˜€λ‹€.

Fig. 15

Strain of longitudinal reinforcing bars

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F15.jpg

Figs. 16κ³Ό 17은 SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 수직철근과 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ νš‘κ΅¬μ† 철근에 λŒ€ν•œ λ³€ν˜•λ₯  μΈ‘μ • κ²°κ³Όλ₯Ό λ‚˜νƒ€λ‚Έ 것이닀. κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μžˆλŠ” SCW-1~5 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ 경우 λ³€μœ„λΉ„ 1 %λ₯Ό λ„˜μ–΄μ„œλ©° 단뢀 수직철근과 μ†Œμ„±νžŒμ§€ ν˜•μ„± ꡬ간인 벽길이의 1/2 지점 μ΄λ‚΄μ˜ νš‘κ΅¬μ†μ² κ·Όμ— λ³€ν˜•λ₯ μ΄ μ§‘μ€‘λ˜λŠ” κ²½ν–₯을 λ³΄μ—¬μ£Όμ—ˆλ‹€. μ΅œλŒ€κ°•λ„ 도달 이후 λ³€ν˜•λ₯ μ΄ 거의 μ„ ν˜•μ„±μ„ μœ μ§€ν•˜λ‹€κ°€ κΈ‰κ²©νžˆ νŒŒκ΄΄λ˜λŠ” RCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄μ™€λŠ” 달리 SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄λŠ” μ΅œλŒ€κ°•λ„ 도달 이후에 비탄성 거동을 μ‹œμž‘ν•˜λ©° νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ νš‘κ΅¬μ† 철근이 μ½”μ–΄μ½˜ν¬λ¦¬νŠΈλ₯Ό κ΅¬μ†ν•˜μ—¬ μ „λ‹¨λ²½μ˜ μ••μΆ• λ‹¨λΆ€μ˜ μ••μΆ•λ ₯에 λŒ€ν•œ μ €ν•­ μ„±λŠ₯을 ν–₯μƒμ‹œμΌœ μ••κ΄΄λ₯Ό μ§€μ—°μ‹œν‚΄μœΌλ‘œμ„œ 인μž₯μΈ‘ μˆ˜μ§μ² κ·Όμ— 응λ ₯이 κ³ λ₯΄κ²Œ λΆ„λ°°λ˜λ„λ‘ ν•˜κ³  μžˆμŒμ„ μ•Œ 수 μžˆμ—ˆλ‹€. μ΄λŠ” μ „μˆ ν•œ νš‘κ΅¬μ† μ •λ„μ˜ 차이에 λ”°λ₯Έ λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯의 차이, 인μž₯μΈ‘ 철근의 νŒŒλ‹¨κ³Ό μ••μΆ•μΈ‘ 단뢀 콘크리트의 μ••κ΄΄κ°€ λ™μ‹œμ— λ°œμƒν•˜λŠ” νŒŒκ΄΄μ–‘μƒκ³Όλ„ μΌμΉ˜ν•˜λŠ” 결과이닀.

Fig. 16

Strain of longitudinal reinforcing bars

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Fig. 16

Strain of overlapping hoops

/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/Figure_CONCRETE_30_01_06_F17.jpg

4. κ²°    λ‘ 

κ³ μΈ΅ν˜• μ „λ‹¨λ²½μ˜ 거동 νŠΉμ„± νŒŒμ•…μ„ μœ„ν•œ 7개의 전단벽에 λŒ€ν•œ κ΅¬μ‘°μ‹€ν—˜μ˜ κ²°κ³Όλ₯Ό μš”μ•½ν•˜λ©΄ λ‹€μŒκ³Ό κ°™λ‹€.

1)보톡전단벽 2κ°œμ™€ νŠΉμˆ˜μ „λ‹¨λ²½ 5개의 총 7개의 전단벽을 λŒ€μƒμœΌλ‘œ 단면 μ„±λŠ₯의 10, 15, 20 %에 ν•΄λ‹Ήν•˜λŠ” μ••μΆ•λ ₯을 λ„μž…ν•˜μ—¬ 반볡 μ£ΌκΈ°ν•˜μ€‘μž¬ν•˜ μ‹€ν—˜μ„ μˆ˜ν–‰ν•œ κ²°κ³Ό 단면에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 쀑λ ₯ν•˜μ€‘μ˜ 크기와 μ „λ‹¨λ²½μ˜ μ΄ˆκΈ°κ°•μ„± 및 μ΅œλŒ€κ°•λ„λŠ” μ •λΉ„λ‘€μ˜ 관계에 μ „λ‹¨λ²½μ˜ λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯κ³ΌλŠ” λ°˜λΉ„λ‘€μ˜ 관계λ₯Ό λ³΄μ˜€λ‹€.

2)νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œ 주근에 λŒ€ν•œ νš‘κ΅¬μ† 철근의 수직방ν–₯ 간격이 D/4, D/3, D/2.5인 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ κ±°λ™νŠΉμ„±μ„ λΉ„κ΅ν•œ κ²°κ³Ό νš‘κ΅¬μ† 철근의 수직방ν–₯ 간격이 μ‘°λ°€ν• μˆ˜λ‘ μ „λ‹¨λ²½μ˜ λ³€ν˜•μ„±λŠ₯이 λ†’κ²Œ λ‚˜νƒ€λ‚˜ νš‘κ΅¬μ† 철근의 수직방ν–₯ 간격과 μ „λ‹¨λ²½μ˜ λ³€ν˜•μ„±λŠ₯이 λ°˜λΉ„λ‘€ν•¨μ„ 확인 ν•˜μ˜€λ‹€.

3)0.75~1.0 % μ‚¬μ΄μ˜ λ³€μœ„λΉ„ κ΅¬κ°„κΉŒμ§€λŠ” κ²½κ³„μš”μ†Œ μœ λ¬΄μ™€ λ¬΄κ΄€ν•˜κ²Œ 벽체의 수직철근의 λ³€ν˜•λ₯ μ΄ μ„ ν˜•μ  뢄포λ₯Ό λ³΄μ—¬μ£Όμ—ˆλ‹€. 이후 단뢀에 νŠΉμˆ˜κ²½κ³„μš”μ†Œκ°€ μžˆλŠ” SCWκ΅° μ‹€ν—˜μ²΄μ—μ„œλŠ” 비탄성 거동 μ˜μ—­μ—μ„œ λ‹¨λΆ€νš‘κ΅¬μ† 철근의 μ½”μ–΄μ½˜ν¬λ¦¬νŠΈ ꡬ속 효과둜 μΈν•˜μ—¬ 인μž₯츑의 μˆ˜μ§μ² κ·Όμ—μ„œλ„ 지속적인 λ³€ν˜•λ₯  증가가 λ‚˜νƒ€λ‚¬λ‹€.

4)SCW-4 μ‹€ν—˜μ²΄μ˜ νš‘κ΅¬μ†μ² κ·Ό 배치 간격은 μ„€κ³„κΈ°μ€€μ˜ νš‘κ΅¬μ† 철근의 수직방ν–₯ 간격 μ œν•œ 쑰건(1/3/Resources/kci/JKCI.2018.30.1.047/images/PIC26BD.gifλΆ€μž¬ μ΅œμ†Œ λ‹¨λ©΄μΉ˜μˆ˜ μ΄ν•˜)을 μ΄ˆκ³Όν•˜λŠ” κ²½μš°μ΄λ‚˜ 이 κ²½μš°μ—λ„ μ„€κ³„κΈ°μ€€μ—μ„œ μš”κ΅¬ν•˜λŠ” λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯ μ΄μƒμ˜ λ³€ν˜•λŠ₯λ ₯을 λ³΄μœ ν•˜κ³  μžˆμŒμ„ ν™•μΈν•˜μ˜€λ‹€. μ΄λŠ” λ‹¨λΆ€μ˜ νš‘κ΅¬μ†μ² κ·Ό 수직 배치 간격에 λ”°λ₯Έ 벽체 거동 νŠΉμ„± 규λͺ…을 μœ„ν•œ 좔가적인 μ—°κ΅¬μ˜ ν•„μš”μ„±μ„ λ‚˜νƒ€λ‚΄λŠ” κ²ƒμœΌλ‘œ, 이λ₯Ό 톡해 μ μ ˆν•œ ꡬ쑰적 μ„±λŠ₯을 확보함과 λ™μ‹œμ— μ‹œκ³΅μ„±κ³Ό κ²½μ œμ„±μ„ ν–₯μƒμ‹œν‚€λŠ” μ„±λŠ₯섀계λ₯Ό μœ„ν•œ 기반 자료λ₯Ό 확보할 수 μžˆμ„ κ²ƒμœΌλ‘œ 보인닀.

Acknowledgements

이 μ—°κ΅¬λŠ” ν•œκ΅­ν† μ§€μ£Όνƒκ³΅μ‚¬(LH)의 연ꡬ비 지원에 μ˜ν•΄ μˆ˜ν–‰λœ β€œκ΅¬μ‘°λ²½μ²΄ 및 μ—°κ²°λ³΄μ˜ λΉ„μ„ ν˜•μ΄λ ₯λͺ¨λΈ 보정(cali-bration)을 μœ„ν•œ μ‹€ν—˜ μš©μ—­β€ 과제의 연ꡬ결과 쀑 일뢀이며, 2014년도 μ •λΆ€(λ―Έλž˜μ°½μ‘°κ³Όν•™λΆ€)의 μž¬μ›μœΌλ‘œ ν•œκ΅­μ—°κ΅¬μž¬λ‹¨μ˜ 지원을 λ°›μ•„ μˆ˜ν–‰λ˜μ—ˆμŠ΅λ‹ˆλ‹€(No. NRF- 2014R1A2A2A-09054557).

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