변형기여 정도에 따른 프리캐스트 보-기둥 접합부의 분류방안

Abstract

이 연구에서는 프리캐스트(PC) 보-기둥 접합부의 상세별 거동 특성을 일반화 할 수 있는 통합적 분류법을 제안하였으며, 이를 통해 PC 접합부의 성능이 근거가 되는 분류체계를 수립하였다. PC 보-기둥 접합부의 상세에 따른 거동 및 파괴메커니즘의 특성에 대한 정량적 접근을 위해 접합부와 인접부재의 각 요소 간 변위응답차이를 판단 할 수 있는 변형기여분을 평가방법론으로 제안하였으며, 이에 따라 PC 접합부를 ‘Equivalent Monolithic System' 과 'Jointed System'으로 분류하여 정의하였다. 제안된 분류체계의 검증을 위해 ’Equivalent Monolithic System'와 ‘Jointed System’의 범주 내에 속할 것으로 예상되는 접합상세에 대한 실험연구를 우선적으로 수행하였으며, 총 4개의 보-기둥 내부 접합부 실험체를 제작하여 각각의 변형기여분을 평가하였다. 실험은 기둥 단부에 액츄에이터를 설치하여 모사-정적 지진하중(quasi-static simulated seismic loading)을 변위제어로 가력 하였으며, 실험체의 각 변형요소들의 변형 능력을 측정하기 위해 총 34개의 LVDT를 변형이 주요하게 발생할 것으로 예상되는 위치에 배치하였다. 각 실험체는 상이한 파괴 패턴을 보였으며, 변형기여분을 평가함으로써 이에 대한 수치화가 가능하였다. 제안된 분류체계의 ‘Equivalent Monolithic System'의 하위 범주인 ’Ductile connection'과 'Strong connection'의 변형 능력을 구분하였으며, ‘Jointed System’의 하위범주인 ‘Ductile Hybrid connection’의 변형능력을 검증하였다. 이에 따라 변형기여분을 통한 PC 접합부의 성능평가와 분류가 가능함을 보였으며, 향후 PC구조 설계 시 기반자료를 마련하였다.