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Experimental Study on the Confinement Effect of Headed Cross Tie in RC Column Subjected to Cycling Horizontal Load

철근콘크리트 기둥에서 반복횡력에 대한 헤드형 횡보강근의 구속효과에 대한 실험연구

  • 서수연 (한국교통대학교 건축공학과) ;
  • 함주호 ((주)청란엔지니어링 공무부)
  • Received : 2012.02.02
  • Accepted : 2012.05.30
  • Published : 2012.09.30

Abstract

This paper presents an experimental result and suggests the confinement effect of headed cross tie in reinforced concrete(RC) columns subjected to cycling horizontal loads under constant axial load. Five RC columns specimens were manufactured, taking confined type of transverse reinforcement, whether or not using cross tie, end detail of cross tie (hooked or headed), and axial stress in column as major variables, Cyclic horizontal load applied to the columns under constant axial stress and the effect of cross tie to structural capacity of column was evaluated from the test. The column without cross tie failed showing bending deformation of hoop with crack in core concrete at low horizontal load while the column with cross tie showed quite improved strength and ductility by suppressing bending deformation of hoop as well as buckling of longitudinal bar at once even after crack in core concrete. At high lateral displacement, the column with hooked cross tie showed the failure pattern loosing the confining force of cross tie since the $90^{\circ}$ hooked part of cross tie was stretched out and the cracked core concrete lumps were came off. However, the column with headed cross tie showed very stable behavior since the head of cross tie effectively confined the hoop and longitudinal bars even at high lateral displacement.

본 연구는 철근콘크리트 기둥 횡보강근의 형태 특히 크로스타이의 유무 및 단부 정착형태에 따른 내진성능을 평가하기 위한 실험연구이다. 계획된 실험변수인 크로스타이의 유무, 크로스타이의 단부 정착형태(헤드형 또는 갈고리형), 그리고 기둥 축응력의 크기에 따라 총 5개의 기둥 실험체를 제작한 뒤 일정 축력하에 횡방향 반복가력 실험을 수행한 후, 크로스타이가 철근콘크리트 기둥의 구조성능에 미치는 영향을 평가하였다. 실험으로부터, 크로스타이가 없이 띠철근만으로 횡보강된 기둥은, 낮은 횡력에서 균열과 함께 띠철근이 휨변형한 뒤 코아 콘크리트가 탈락되는 파괴양상을 보인 반면에 크로스타이가 있는 기둥은 균열이 발생한 이후에도 띠철근이 휨변형과 주근좌굴을 억제하고 코아 콘크리트를 효과적으로 구속하여 내력 및 연성을 증진시키는 것으로 나타났다. 횡방향 대변형시, 갈고리형 크로스타이는 $90^{\circ}$ 갈고리 부분이 펴지면서 코아 콘크리트가 탈락되는 양상을 보이지만 헤드형 크로스타이는 대변형 시에도 헤드가 매우 효과적으로 띠철근과 주근을 구속하여 높은 내력과 연성능력을 발휘하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

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