철근콘크리트 교각의 횡방향철근과 휨성능 곡선

Transverse Reinforcement and Bending Performance Curve of Reinforcement Concrete Pier

기존 도로교의 내진성능평가는 도로교설계기준 내진설계편에서 신설교량에 요구되는 붕괴방지수준과 기능수행수준을 확보하고 있는지를 평가하는 것이다. 내진설계편에서 요구하는 붕괴방지성능을 만족하기 위한 경제적인 방법으로 교각 기둥에 소성힌지 생성이 요구되고 이를 위해서는 횡방향철근이 중요한 역할을 한다. 지진발생시 휨과 압축을 동시에 받는 교각 기둥에서 소성힌지가 생성되기 위해서는 횡방향철근이 심부콘크리트를 구속하고 축방향철근의 좌굴발생을 방지해야 한다. 한국시설안전공단은 하부구조가 철근콘크리트 교각 기둥으로 구성된 기존 교량의 내진성능평가방법으로 교각 기둥의 휨성능 곡선에서 구한 항복변위와 극한변위 비로 산정되는 변위연성도에 의한 평가방법을 제시하고 있다. 교각 기둥의 세장비와 주철근 등 기본적인 조건과 함께 휨성능 곡선에 영향을 미치는 요소는 콘크리트와 철근의 비선형성, 축방향철근의 겹침이음 및 횡방향철근량이다. 이 연구에서는 다른 조건은 동일하게 적용하고 횡방향철근량을 내진설계기준과 일반설계기준으로 적용하여 횡방향철근량이 휨성능 곡선에 어떠한 영향을 미치는지 검토하였다. 해석대상 교각 기둥은 높이 10m 원형기둥을 선정하여 직경을 1.5m, 2.0m, 2.5m, 3.0m 4개로 구분해서 휨성능 곡선을 산정하였고, 이를 바탕으로 내진설계기준의 횡방향철근량과 일반설계기준의 횡방향철근량에 대한 휨성능 곡선을 비교하였다.