낮은 높이/길이 비를 갖는 Squat Wall의 거동과 공칭전단강도

다음 내용은 참고 문헌 ‘Seismic Response of Low Aspect Ratio Reinforced Concrete Walls, 2018’로부터 관심부분을 요약하여 발췌한 것이다. 현재의 ConBasement의 공칭전단강도는 KDS 14 20 0 콘크리트구조설계기준에 따른다.

그림10-4는 경계요소가 없는 직사각형 단면의 squat wall(h_w/l_w = 0.3, 0.54와 0.94)에 대한 실험결과로부터 균열 양상을 3부분(segment A, B, C)으로 구분하여 이상화한 것이다(이하 참고 문헌 참조).

그림10-4 경계소요가 없는 Squat Wall(hw/Lw≤0.94)의 균열 양상

그림10-5 경계요소가 없는 전단벽의 segment B에 대한 자유물체도

그림10-6 경계요소가 없는 전단벽의 segment A와 C에 대한 자유물체도

그림10-5에 있는 Segment B의 자유 물체도에서 각 작용력 F_v와 F_h는 경사 균열을 가로지르는 수직 및 수평 철근에 의해 전달되는 총 힘이다. 작용력 F_s는 골재의 맞물림과 관련된 힘(마찰저항력)이다. x는 스트럿 폭의 수평 길이이다. 그림10-6에 있는 Segment A의 자유 물체도에서 각 작용력 F_cy와 F_cx는 segment A의 밑면에 작용하는 수직 압축력과 수평 전단력이다.

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총 공칭전단강도는 다음과 같이 각 Segment의 공칭전단강도의 합으로 한다. 건축물의 지하외벽처럼 긴 벽의 전단강도는 Segment B 부분의 역할이 크다. 다음 공식들은 변형도 및 변형에 대한 측정에서 파생된 내부 힘 저항 메커니즘과 실험 시에 생성된 균열양상의 관찰을 기반으로 하여 만들어 졌다. 상세한 내용은 참고 문헌을 참고하기 바란다. 이 공식들은 ACI 318, ACI 349 및 ASCE 43의 개정을 위해 제안되었다.

[참고문헌]

• Seismic Response of Low Aspect Ratio Reinforced Concrete Walls, Technical Report MCEER-18-002, 2018, Bismarck N. Luna, Jonathan P. Rivera, Siamak Epackachi and Andrew S. Whitaker

• Hybrid Simulation of the Seismic Response of Squat Reinforced Concrete Shear Walls

Catherine A. Whyte, Department of Civil and Environmental Engineering University of California, Berkeley

Bozidar Stojadinovic, Department of Civil, Environmental, and Geomatic Engineering Swiss

Federal Institute of Technology (ETH) Zurich

• Seismic behavior of lightly reinforced concrete squat shear walls

Christian Greifenhagen (Dipl-Ing., Civil Engineering)

• Seismic Design of Cast-in-Place Concrete Special Structural Walls and Coupling Beams – A Guide for Practical Engineers, HEHRP Seismic Design Technical Brief No. 6, NIST