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A Steel Spacing for Crack Control in RC Flexural Members with an Effective Modulus of Elastic

유효탄성계수를 반영한 철근콘크리트 휨부재의 균열제어를 위한 철근 간격

  • Choi, Seung-Won (Department of Civil and Construction, Chosun College of Science & Technology)
  • 최승원 (조선이공대학교 토목건설과)
  • Received : 2018.02.19
  • Accepted : 2018.05.04
  • Published : 2018.05.31

Abstract

Cracks in RC members occurred as a result of material and structural factors. The crack width and a crack location are very difficult to examine. A direct crack control method and indirect crack control method to control a crack are presented in the KHBDC (LSD) and KSCDC (2012). In the KSCDC text, cracks are controlled by steel spacing indirectly under a service load. On the other hand, in the KSCDC appendix, cracks are controlled by a crack width directly under a sustained load. In particular, the loading state considered is different. On the other hand, cracks are controlled under a combination of service load and an effective elastic modulus is used in KHBDC. Therefore, in this study, an effective elastic modulus that can reflect the ratio of the sustained load and live load was applied, and a maximum steel spacing was calculated through a design crack width. A variable interpretation was carried out, and a rational crack control method was assessed. As a result, a steel spacing through the design crack width in the KSCDC was smaller than that from the design crack width in the KHBDC, which leads to a conservative design. In addition, the maximum steel spacing suggested in this study has a consistency eliminating the difference between direct crack control and indirect crack control.

철근 콘크리트 부재에서 균열은 구조적 요인 뿐만 아니라 재료적 인자에 의해서도 발생한다. 이러한 균열의 크기와 발생 위치를 파악하는 것은 매우 어렵다. 도로교설계기준(한계상태설계법)과 콘크리트구조기준(2012)에서는 균열을 제어하기 위해 직접균열제어 방법과 간접균열제어 방법을 제시하였다. 콘크리트구조기준 본문에서는 사용하중 하에서 철근 간격을 사용하여 간접적으로 균열을 제어한다. 이에 반해, 콘크리트구조기준 부록에서는 지속하중 하에서 균열폭을 통해 직접적으로 균열을 제어한다. 즉, 균열 제어를 위해 고려하는 하중 상태가 상이하다. 그러나 도로교설계기준에서는 사용하중조합에서 균열을 제어하고, 유효탄성계수를 사용하고 있다. 따라서 이 연구에서는 고정 하중과 활하중의 비율을 반영할 수 있는 유효탄성계수를 적용한 설계 균열폭으로부터 최대철근간격을 산정하였다. 그리고 변수 해석을 수행하여 합리적인 균열 검증 방법에 대하여 모색하였다. 해석 결과 콘크리트구조기준으로부터 유도된 철근 간격은 도로교설계기준으로부터 유도된 값보다 작아 보수적인 설계를 유도하였다. 또한, 이 연구에서 제시한 최대철근간격은 직접균열제어와 간접균열제어 사이의 차이를 제거하여 해석의 일관성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. Korea Concrete Institute, Korea Structural Concrete Design Code 2012, pp. 84-85, 102, 299-302, 2012.
  2. Korean Institute of Bridge and Structural Engineers, Korea Highway Bridge Design Code (Limit State Design), pp. 5-121-5-130, 2015.
  3. Comite de Normalisation(CEN), Eurocode 2-Design of Concrete Structures, 122-131, 2002.
  4. W. Kim, Limit State Design of Concrete Structures, pp. 426-440, DongHwa Technology Publishing, 2015.
  5. S. W. Choi, "A Study of Crack Control with an Effective Modulus of Elastic in RC Members : Focused on Bar Diameter", Journal of Chosun College of Science & Technology, vol. 52, no. 1, pp. 33-38, 2017.
  6. S. W. Choi, W. Kim, "Crack Control in Reinforced Concrete Flexural Members", Journal of the Korea Concrete Institute, vol. 23, no. 4, pp. 471-478, 2011. DOI: https://doi.org/10.4334/JKCI.2011.23.4.471
  7. S. W. Choi, W. Kim, "Indirect Crack Controling Method Affected by Variation of Material Characteristics in Reinforced Concrete Flexural Members", Journal of the Korea Concrete Institute, vol. 23, no. 1, pp. 87-98, 2011. DOI: https://doi.org/10.4334/JKCI.2011.23.1.087
  8. Fib, Structural Concrete, vol. 1, pp. 193-196, 1999.