프리캐스트 콘크리트U형 쉘 공법 보-기둥 접합부의 내진성능

임형주; 박홍근; 엄태성; 강수민

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임형주 (서울대학교)
박홍근 (서울대학교)
엄태성 (대구가톨릭대학교)
강수민 (대림산업)

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이 연구에서는 프리캐스트 콘크리트(PC) U형 쉘을 사용하는 PC 모멘트 골조의 일부인 보-기둥 내부접합부의 내진성능을 평가하기 위하여 실험연구를 수행하였다. 5개의 PC 보-기둥 내부접합부와 1개의 현장타설 콘크리트 보-기둥 내부접합부를 실물 크기로 제작하여 반복가력 실험을 수행하였다. 주요 변수는 보 주철근비, 보 전단철근 간격, U형 PC쉘과 기둥 모서리의 보강철물 설치 유무이다. 실험 결과, 변수에 관계없이 PC 보-기둥 접합부는 현장타설 콘크리트 보-기둥 접합부와 비교하여 유사한 하중재하능력, 연성능력을 나타냈다. 그러나 주기 하중동안 PC 보-기둥 접합부는 보-기둥 이음부에서 보 주철근의 부착파괴로 인한 미끄러짐 변형과 대각방향의 전단균열로 인하여 심한 강도 저하를 나타냈고, 이로 인해 현장타설 콘크리트 보-기둥 접합부보다 접합부의 강성과 에너지소산능력이 감소되었다.

An experimental study was performed to investigate the earthquake resistance of the beam-column connections as a part of a precast concrete moment-resisting frame that uses precast concrete U-shaped shells for the beams. Five full-scale precast concrete specimens and one conventional monolithic concrete specimen were tested under cyclic loading. The parameters for this test were the reinforcement ratio, stirrup spacing, and end-strengthening details of the precast beam shell. The test results showed that regardless of the test parameters, the precast concrete beam-column connections showed good load-carrying capacity and deformation capacity, which were comparable to those of conventional monolithic concrete specimen. However, at large deformations, the beam-column connections of the precast concrete specimens were subjected to severe strength degradation due to diagonal shear cracks and the bond-slip of re-bars at the joint region. For this reason, the energy dissipation capacity and stiffness of the precast concrete specimens were significantly less than those of the cast-in-place specimen.

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