Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Shear Strength Reduction Ratio of Reinforced Concrete Shear Walls with Openings

개구부를 갖는 철근콘크리트 전단벽의 전단강도 저감률

  • Bae, Baek-Il (Dept. of Architectural Engineering, Hanyang University) ;
  • Choi, Yun-Cheul (Dept. of Architectural Environmental Engineering and Building Service, ChungWoon University) ;
  • Choi, Chang-Sik (Dept. of Architectural Engineering, Hanyang University) ;
  • Choi, Hyun-Ki (Dept. of Architectural Engineering, Hanyang University)
  • 배백일 (한양대학교 건축공학부) ;
  • 최윤철 (청운대학교 건축설비소방학과) ;
  • 최창식 (한양대학교 건축공학부) ;
  • 최현기 (한양대학교 건축공학부)
  • Received : 2009.09.02
  • Accepted : 2010.04.25
  • Published : 2010.08.31
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Abstract

There are many types of remodeling, however, engineers and architectures preferred to merge two or more separate units to one very spacious unit. Performing this type of remodeling, in the case of wall dominant apartments, requires partial removal of structural wall causing a concern of structural integrity. However, there are insufficient studies about partial removal, that is, openings. Presently, ACI standard have no clear way to evaluate the effect of opening on the structural wall. AIJ has the provision about strength reduction factor '$\gamma$'. However, this reduction factor cannot exactly evaluate the reduction effect of openings because this factor '$\gamma$' was determined through the elastic analysis. Therefore, in this study, 2 structural wall specimens were tested and many test results from previous studies were collected. Using these data, this study performed statistical analysis about strength of structural wall which have the opening in wall panel. And this study performed parametric study verifying shear strength reducing effect by opening area. In the results of statistical study, previous reduction factor show very conservative results because this equation did not consider other factors, reinforcement ratio and aspect ratio of openings, which was affect the shear strength of shear walls. Therefore we performed parametric study based on the test data and suggest new equation for shear strength reduction factor '$\gamma$'.

리모델링에는 여러 형태가 있을 수 있다. 그 중 건축주나 리모델링 수행자가 선호하는 방법이 두 개의 주거 공간을 하나로 만들어 평면 확장을 목표로 하는 세대 병합형 리모델링이다. 그러나 이러한 방법을 현재 국내에서 리모델링 대상이 되고 있는 벽식 구조의 아파트에 적용할 경우 주요 횡력 저항 요소인 전단벽에 큰 손상을 가하게 될 수 있다. 그러나 아직 이러한 주요 구조 부재인 철근콘크리트 전단벽에 개구부가 발생할 경우의 명확한 손상 정도를 정의 해주는 연구는 진행되고 있지 않은 실정이다. 현행 ACI 기준은 이러한 철근콘크리트 전단벽 내의 개구부에 대한 명확한 고려 방안을 제시하지 않고 있다. 반면 AIJ 기준은 철근콘크리트 전단벽 내부의 벽체에 대한 고려 방안으로 강도 저감률 $\gamma$를 제시하고 있다. 그러나 이 강도 저감률은 탄성 판 이론으로부터 제시된 것으로 철근콘크리트 부재에 있어서의 강도 저감률을 제대로 표현하지 못하고 있는 실정이다. 그러므로 이 연구에서는 AIJ에서 제시하고 있는 강도 저감률 $\gamma$에 대하여 현재까지 진행되었던 실험 결과에 대한 통계적 분석과 유한요소해석을 통한 변수 분석을 통해 개구부에 의한 강도 저감률에 대한 연구를 수행하였다. 통계적 분석 결과 현재 제시되어 있는 강도 저감률은 개구부의 벽체 면적에 대한 비율만을 변수로 설정하여 그 저감률이 실험 결과보다 크게 나타나고 있었다. 또한 개구부의 형상비를 면적과 통합적으로 고려하며 철근비에 대한 고려를 하지 못하는 것으로 나타났다. 이에, 기존의 실험 결과와 이를 토대로한 유한요소해석을 통한 변수분석을 수행하여 새로운 강도 저감률을 제안하였다.

Keywords

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