극한해석에 근거한 철근 콘크리트 깊은 보의 현재 설계기준에 대한 타당성 검토

Abstract

콘크리트 깊은 보의 전단강도 및 정착길이 산정을 위해 현행 미국 콘크리트 학회(ACI) 및 캐나다 표준 규격 협회(CSA)의 설계기준은 스트럿-타이 모델을 이용할 것을 제안하고 있다. 비록 이 접근방식이 유용하지만 설계의 품질이 설계자가 구성한 트러스 모델 적합성에 크게 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 현행 미국 콘크리트 학회 및 캐나다 표준 규격 협회의 콘크리트 깊은 보 설계기준의 타당성을 홍성걸 등에 의해 제안된 콘크리트 소성학에 근거한 전단강도식의 예측치와 비교함으로써 평가한다. 비교 결과 미국 콘크리트 학회 및 캐나다 표준 규격 협회의 스트럿-타이 모델에 의해 설계된 깊은 보 부재는 소성학에 근거한 전단강도식의 예측치와 유사한 강도를 보유하고 있으나, 이들 설계기준의 깊은 보 단부의 정착길이에 대한 요구조건은 다소 과도함을 알 수 있다. The current American Concrete Institute (ACI) and Canadian Standard Association (CSA) code provisions on the shear strength of a simply supported concrete deep beam and its end anchorage details suggest that deep beams should be designed using the strut-and-tie model approach. Although this is a useful methodology to design members in disturbed regions, the quality of the design is highly dependent on the truss model that designers create. In this paper, we investigate the validity of the current ACI and CSA design codes on these issues by comparing the estimates by the codes with those of the shear strength equations of concrete deep beams proposed by Hong et al. (2002) The comparison shows that deep beam members designed by the ACI and CSA strut-and-tie approaches retain the shear strengths close to the values predicted by the shear strength equations, but its requirements on end anchorage details may be rather conservative.