고강도 전단보강근의 사용가능성 검토에 대한 연구

Abstract

최근 국내외적으로 초고층 빌딩과 초장대 교량 등의 대형구조물에 대한 계획 및 시공이 증가하고 있지만 주요 설계기준에서 철근의 항복강도를 제한하고 있기 때문에 고강도 철근을 실제 구조물에 사용하지 못하고 있다. 이는 고강도 철근에 대한 역학적 성능이나 균열, 처짐 등에 대한 검증이 완전히 이루어지지 않았기 때문이다. 따라서 이번 연구에서는 고강도 전단보강근의 사용가능성에 대해 검토해보고자 전단철근의 항복강도 및 간격, 전단경간비를 실험변수로 하는 구조 실험을 통하여 파괴 모드, 균열 진전 상태 그리고 전단내력의 변화를 확인하였다. 기존의 자료를 분석해본 결과 SD500 고강도 전단보강근의 경우 현행 ACI 기준식을 사용하여 설계할 경우에도 충분히 안전측이고 휨파괴를 유도할 수 있는 등 실용화가 가능한 것으로 판단되지만, SD600의 경우는 ACI 기준식에 의한 예측값에 도달하지 못한 채 전단파괴가 발생하였다. 이 경우 ACI 및 CEB-FIP 기준식으로 비교해 본 결과 전단철근이 배근되지 않은 실험체의 안전율이 평균값의 약 70% 정도였으며, 이러한 낮은 콘크리트의 전단강도로 인하여 모두 전단파괴가 발생한 것으로 판단된다. 하지만 전단내력 측면에서는 보통강도 철근과 고강도 철근이 거의 비슷한 수준으로 나타났으며, SD600 고강도 전단보강근의 사용가능성에 대해서는 추가적인 실험이 더 필요할 것으로 판단된다.