세장한 연결보 이력거동에 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(HPFRCC)의 영향

Abstract

병렬전단벽 시스템에서 연결보는 큰 요구전단변형을 겪게 되며, 내진 퓨즈로써 작용한다. 대각철근이 보강된 연결보는 지진하중 발생 시 우수한 강도와 강성, 그리고 에너지조산능력을 제공한다. 하지만, 대각철근이 보강된 연결보는 철근배근의 복잡함과 철근끼리의 간섭으로 인해 시공상의 어려움이 있다. 본 연구에서는 ACI 318-11에 따르는 대각철근이 보강된 연결보 상세 중, 연결보 전체 둘레에 특수모멘트 골조의 보-기둥에서 요구하는 횡보강근을 지니는 상세를 기준으로 하여, 연결보의 복잡한 시공성을 개선하기 위해 고성능 섬유보강 시멘트 복합체(HPFRCC)의 사용과 횡보강근량에 따른 연결보를 프리캐스트 부재로 제작하여 이력거동을 평가하였다. HPRCC는 인장변형경화 성질을 보유하고 있어, 연성능력을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 횡보강근량의 조절을 통해 보 내부의 유용공간을 확보할 수 있다. 연구 결과, 동일한 상세를 지니고 섬유에 따른 실험체들의 비교 결과, HPFRCC를 사용할 경우, 세장한 연결보에서도 강도 및 변형능력, 강성 및 에너지 소산능력이 매우 우수해 지는 것으로 나타났다. 하지만, ACI 318-11의 기준에 따른 연결보의 내진성능과 유사하기 위해서는 HPFRCC를 사용하더라도 기준의 50%이상의 횡보강근이 필요한 것으로 나타났다.