나선철근 또는 U철근으로 횡보강된 SD400 D10 철근 겹침이음 실험

Abstract

신구 슬래브의 접합을 위해서는 슬래브 철근의 이음이 필요하다. 철근을 겹침이음하기 위해서는 기존 슬래브 끝단의 콘크리트 파쇄가 불가피하다. 콘크리트 파쇄는 기존구조물의 손상을 야기하고 공사비 또한 매우 높다. 신구 슬래브 접합은 주로 응력이 낮은 위치로 설계하므로 SD400 D10 철근이 사용된다. 이 연구에서는 나선철근 또는 U철근으로 횡보강한 SD400 D10 철근의 이음실험을 수행하였다. 실험변수는 콘크리트 압축강도, 겹침이음 길이, 주철근의 간격, 철근의 위치 그리고 이음구간의 횡보강 형태로 설정하여 총 32개 실험을 수행하였다. 대부분의 실험체에서 예상강도보다 높은 강도를 발현하였다. 나선철근 또는 U철근으로 횡보강된 SD400 D10 철근은 10의 짧은 이음길이에서도 설계 항복강도 400 ㎫를 발현하였다. 단면해석을 통하여 이음철근에 발현된 응력을 계산하고, 이 연구와 유사한 조건을 갖는 ACI 408 위원회 DB의 2개 자료를 포함하여 총 26개 실험결과를 4가지 제안식과 비교하였다. ACI 408 위원회 식이 [실험값]/[예측값] 비가 1.12로 1.0에 가장 가깝고, 변동계수가 12 %로 가장 낮아 신뢰성이 높았다. 다른 식보다 많은 설계 변수를 고려하는 ACI 408 위원회 식은 철근 지름의 영향도 고려하여 이 연구의 대상인 SD400 D10 철근의 이음강도를 비교적 정확히 평가하였다. ACI 408 위원회 식에 5 % 분위수 안전율을 적용하여 나선 철근 또는 U철근으로 횡보강된 SD400 D10 철근의 이음길이 설계식을 제안하였다.