철근콘크리트 벽체의 초기재령 거동 해석Early-Age Behavior of Base Restrained RC Walls

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The early-age behavior of base restrained reinforced concrete (RC) walls is analyzed using a three-dimensional finite element method in this study. After calculating the temperature and internal relative humidity variations of an RC wall, determination of stresses due to thermal gradients, differential drying shrinkage, and average drying shrinkage is followed, and the relative contribution of these three stress components to the total stress is compared. The mechanical properties of early-age concrete, determined from many experimental studies, are taken into consideration and a discrete reinforcing steel derived using the equivalent nodal force concept is also used to simulate the cracking behavior of RC walls. In advance, to predict the crack spacing and maximum crack width in a base restrained RC wall, an analytical model which can simulate the post-cracking behavior of an RC tension member is introduced on the basis of the energy equilibrium before and after cracking of concrete. Finally, a design criterion to minimize the cracking in RC walls is recommended on the basis of the obtained numerical results.
이 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통해 하부가 구속된 철근콘크리트 벽체의 초기재령 거동을 해석하였다. 벽체의 온도 이력 및 상대습도를 구한 후 이 결과를 토대로 수화열, 부등건조수축, 건조수축에 의한 응력을 각각 산정하여 전체 응력에서 이들이 차지하는 상대적인 기여도를 검토하였다. 이 때, 콘크리트는 실험을 통해 정의된 초기재령에서의 물성을 잘 예측할 수 있는 모델식을 이용하였고, 철근은 등가절점하중 개념으로부터 유도된 매립형 모델(embedded model)을 이용하여 모델링하였다. 나아가 벽체의 균열거동을 정량적으로 예측함에 있어 벽체와 균열거동이 유사한 축방향 철근콘크리트 인자부재의 균열거동을 균열 전,후의 에너지 평형으로부터 예측할 수 있는 해석모델을 구성하였다. 마지막으로 해석결과를 토대로 철근콘크리트 벽체의 균열 발생을 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.
Publisher
대한토목학회
Issue Date
2004-01
Keywords

reinforced concrete (RC) walls; early-age concrete; hydration heat; moisture diffusion; crack width and spacing

Citation

대한토목학회논문집, Vol.24, No.1A, pp.35-47

URI
http://hdl.handle.net/10203/22339
Appears in Collection
CE-Journal Papers(저널논문)

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