Abstract
Based on the mechanical interpretation of the well-known relationship between shear and the rate of change of bending moment in a reinforced concrete beam subjected to combined shear and moment loads, a new truss modeling technique is developed to overcome the shortcomings of the Bernoulli-compatibility truss model that underestimate the concrete contribution to the beam shear resistance. The core of the model is that a new perspective on the shear resistance can be gained by considering the variation of the internal arm length along the span, so that the shear resistance mechanism can be divided into two base components; arch action and beam action. The arch action can be described as a tied-arch consisting of a curved compression chord and a tension tie of the longitudinal steel, while the beam action between the two chords can be modeled as a membrane shearing element with forming a smeared truss action. The compatibility of deformation associated to the two actions is taken into account by employing the warping influence factor which is an empirically determined coefficient. Then the base equation of V=dM/dx can be numerically duplicated to provide a comprehensive description for the behavior related to beams under combined action of flexure and shear.
이 논문은 휨과 전단이 동시에 작용하고 있는 철근콘크리트 보에서 전단은 휨모멘트의 변화율이라는 기본 관계식에 근거하여, 기존의 베르누이-적합 트러스모델이 내포하고 있는 콘크리트 기여 전단 강도에 대한 한계성을 보완할 수 있는 새로운 트러스 모델링 기법을 개발하는 것이다. 이 새로운 모델의 핵심은 보의 경간에 따른 내부 모멘트 팔길이의 변화를 고려함으로써, 보의 전단 저항 메커니즘을 아치작용과 보작용이라는 두 기본 성분으로 분해할 수 있다. 아치작용 성분은 콘크리트 아치와 주철근으로 구성된 타이드-아치로 표현할 수 있고, 보작용 성분은 복부 콘크리트 면전단작용으로 나타낼 수 있다. 이 두 작용에 의한 상호 변형 적합조건은 실험으로 결정할 수 있는 뒤틀림변형영향계수를 새로이 도입하여 표현하였다. 이렇게 함으로써 전단과 모멘트 관계식 V=dM/dx을 수치적으로 복제할 수 있으며, 전단과 휨의 조합작용을 받는 부재의 거동에 대한 1원적 설명과 정식화를 수월하게 할 수 있게 된다.