비보강 강판콘크리트 전단벽의 횡하중 성능 및 강도특성에 대한 실험적 평가

Abstract

최근 국내에서는 원자력발전소의 모듈화 공법에 적용하기 위하여 SC(steel plate concrete) 구조를 개발하는 연구를 진행하고 있다. 이 연구에서는 전단보강이 없는 비보강 SC 전단벽의 횡방향 내진성능 및 강성특성에 대하여 분석하기 위하여 전단벽 모형 시편을 제작하고, 이를 대상으로 정적가력실험을 수행하였다. 실험 결과를 이용하여, 이 논문에서는 비보강 SC 구조의 횡력에 대한 파괴모드의 유형을 분석하고, 단면강도와 부재의 강성 특성을 검토하였다. 그리고 SC 구조용 설계기준에서 제시하는 단면의 강도 계산식과 실험결과를 비교하였다. 연구결과, 비보강 SC 전단벽의 파괴 형태의 하나는 콘크리트와 강판의 부착 상실로 인한 휨전단파괴라는 사실을 발견하였다. SC 구조 전단벽의 벽체 길이방향 거동은 파괴 시까지 벽체 외측의 강판이 내부 콘크리트를 구속하는 효과를 기대할 수 있으므로 연성능력이 향상되는 것이 확인되었다 Research on steel plate concrete (SC) structures for the modularization of nuclear power plants have been performed recently in Korea. In this study, the seismic capacity and stiffness characteristics of unstiffened SC shear walls under the effects of earthquakes were investigated through static pushover tests. Failure modes, sectional strength, and stiffness characteristics of SC structures under lateral loads were inspected by analyzing the experimental results. The strengths obtained by the experiments were also compared with those derived by the design code of the SC structures. One of the main failures of unstiffened SC shear walls was found to be the type of bending shear failure due to the debonding of the steel plate at the concrete interface. The ductility capacity of SC structures was also confirmed to be improved, which is considered to be a confining effect on steel plates in the longitudinal behavior of SC structures.