Abstract
Reinforced concrete bridge columns can be subjected to a series of earthquake excitations as well as axial loads. Transverse reinforcement bars are used in the plastic hinge zone of columns to ensure ductile behavior. Fabrication and placement of those bars in columns is difficult and labor-intensive. Moreover columns with rectangular cross-section require cross-ties and/or overlapping ties in addition to the perimeter ties in order to provide adequate confinement and prevent bar buckling. To solve these problems, the confinement method using interlocking reinforcement is proposed for the transverse confinement of columns of the oblong cross-section. The experimental study for oblong cross-section was carried out by the column test in weak axis and strong axis. The column specimens had 3 types of transverse steel details, such as interlocking spirals(IS), interlocking circular hoop ties(IC), and rectangular ties(RT). The oblong columns with interlocking spirals and with interlocking circular hoop ties showed better seismic performance than the rectangular columns with hoops and cross-ties. Interlocking circular hoop ties, which use the same circular hoop ties as the circular cross-section, considerably reduce the amount of transverse reinforcement than the rectangular ties by about 50%. Connection of rebars can also be simplified. It can be the alternative for oblong section with improved workability and cost-efficiency.
본 연구에서는 장방형(Oblong) 교각의 장점을 활용하면서도 시공조건을 개선시켜주고, 철근량이 감소될 수 있는 설계 및 시공방법을 도출하기 위해, 기존의 사각형 교각의 횡방향 구속방법과 다른 형태의 배근인 결합형(Interlocking) 방법 등을 적용한 장방형 교각의 내진성능에 대해서 검토하고자 하였다. 이를 위하여 각각의 방안에 대한 축소 교각 모형을 제작하고 준정적실험(Quasi-static test)을 실시하였다. 장방형 형태의 교각 즉, 기존 형태의 직사각형 단면교각과 이와 동일한 단면적을 갖지만 횡방향 구속철근의 배근 방법이 다른 두가지의 장방형 교각에 대해서 약축과 강축에 대해서 성능실험을 실시하였다. 실험결과, 결합 나선철근 실험체(IS), 결합 원형띠철근 실험체(IC)은 기준 실험체인 사각형 후프띠철근 실험체(RT)에 비하여 우수한 내진성능을 나타냈다. 특히, 현장에서 원형교각에 널리 사용되고 있는 원형 띠철근 형태를 겹친 것과 같은 결합 원형띠철근을 사용한 시험체(IC)는 직사각형(RT)보다 작은 철근량으로 동일한 내진성능을 발휘할 수 있고, 심부구속배근시 작업공간을 확보하면서도 띠철근의 연결부를 중심부에 둘 수 있어 커풀러나 용접이음없이 겹이음 또는 갈고리 이음으로 시공이 가능하므로 경제성과 시공성이 향상될 것으로 기대된다. 따라서, 장방형 단면의 결합 원형 띠철근 교각은 단면상세를 선정하는 경우에 내진성능과 더불어 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용가능한 것으로 판단된다.