Cyclic Loading Tests for Prefabricated Composite Columns Using Steel Angle and Reinforcing Bar

Abstract

PSRC 기둥은 앵글을 콘크리트에 매입시킨 기둥으로, 단면의 외곽 코너에 배치되는 앵글이 기둥의 휨-압축에 저항한다. 본 연구에서는 KBC 2009에 따라 압축력을 가한 기둥에 대하여 횡방향 반복가력 실험을 통하여 내진성능을 검증하였다. 기둥 종류, 연속후프근 적용, 앵글에 스터드 적용을 실험 변수로 고려하였으며, 2/3 스케일을 갖는 한 개의 SRC 합성기둥과 세 개의 PSRC 합성기둥을 실험하였다. 실험결과, KBC 2009로 예측한 PSRC 합성기둥의 하중재하능력은 실험결과와 잘 일치하였으며, 변형능력과 에너지 소산에 있어서 우수한 성능을 보여주었다. PSRC 합성기둥은 반복하중으로 인한 콘크리트 피복 탈락 이후, 앵글 및 주철근의 좌굴에 의해 실험체의 하중재하능력이 감소하였다. 특히, 연속후프근을 적용한 PSRC 합성기둥은 앵글의 조기 국부좌굴이 억제되어 기존 PSRC 합성기둥에 비해 연성능력이 향상되었다. PSRC composite column is a concrete encased steel angle column. In the PSRC composite column, the steel angles placed at the corner of the cross-section resists bending moment and compression load. In the present study, using the performance criteria in KBC 2009, cyclic lateral loading test was performed for PSRC columns to verify the seismic performance. The test parameters were the column type, the use of continuous hoop, and the use of studs for steel angle. 2/3 scale specimens of a conventional composite column and three PSRC columns were tested. The test results showed that the load-carrying capacity predicted by KBC 2009 correlated well with the test results. The specimens also exhibited good deformation and energy dissipation capacities. After concrete cover spalling under cyclic loading, the load-carrying capacity were decreased by buckling of longitudinal bars and steel angles. When continuous hoop was used, the deformability of the PSRC column was improved, preventing early buckling of the steel angles.