탄소섬유 보강 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진성능 평가 및 개선 Evaluation and improvement of earthquake-proof performance of carbon fiber reinforced concrete beam-pillar joint원문보기
고층철근콘크리트 건축물이 지진하중 및 풍하중등과 같은 과도한 반복주기하중을 받을 경우 보-기둥 접합부가 매우 취약하게 되므로 보-기둥 접합부 영역의 보강공법 및 보강설계 상세가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 사용하여 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 보강한 총 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 구조성능을 평가하였으며, 본 연구의 실험결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 기존 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 소성힌지 영역(RPC 시리즈) 및 보-기둥 접합부 영역(RJC 시리즈)를 보강한 결과 소성힌지 영역 보강 실험체 RPC시리즈의 경우 초기 재하시 소성힌지 영역의 보강의 효과로 보의 소성힌지 영역밖에서 휨 균열이 발생하였으며, 재하 후반부에는 반복주기 하중이 진행되는 동안 보-기둥 접합면에 균열이 발생하였고, 최종 파괴시에는 접합부 판넬 영역에도 다수의 균열이 발생하였다. (2) 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 보의 소성힌지 영역을 보강한 실험체 RPC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 미소하게 증가하였으나, 보-기둥 접합부 영역 보강 실험체 RJC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 탄소섬유판, 탄소섬유봉 순으로 9∼25% 증가하였다. (3) 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 보강하여 이력거동 곡선을 고찰하여 ...
고층철근콘크리트 건축물이 지진하중 및 풍하중등과 같은 과도한 반복주기하중을 받을 경우 보-기둥 접합부가 매우 취약하게 되므로 보-기둥 접합부 영역의 보강공법 및 보강설계 상세가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 사용하여 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 보강한 총 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 구조성능을 평가하였으며, 본 연구의 실험결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 기존 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 소성힌지 영역(RPC 시리즈) 및 보-기둥 접합부 영역(RJC 시리즈)를 보강한 결과 소성힌지 영역 보강 실험체 RPC시리즈의 경우 초기 재하시 소성힌지 영역의 보강의 효과로 보의 소성힌지 영역밖에서 휨 균열이 발생하였으며, 재하 후반부에는 반복주기 하중이 진행되는 동안 보-기둥 접합면에 균열이 발생하였고, 최종 파괴시에는 접합부 판넬 영역에도 다수의 균열이 발생하였다. (2) 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 보의 소성힌지 영역을 보강한 실험체 RPC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 미소하게 증가하였으나, 보-기둥 접합부 영역 보강 실험체 RJC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 탄소섬유판, 탄소섬유봉 순으로 9∼25% 증가하였다. (3) 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 보강하여 이력거동 곡선을 고찰하여 에너지 소산능력을 구한 결과, 보의 소성힌지 영역보강 실험체 RPC 시리즈는 표준 실험체 SCC에 비하여 변위연성 7에서 19∼30% 증가하였으며 보-기둥 접합부 영역보강 실험체 RPC-SP는 변위연성 7에서 에너지 소산능력이 17∼25% 증가하였다. (4) 기존 철근콘크리트 건물의 사용성과 내력증진 및 내진성능을 개선하기위하여 보-기둥 접합부 영역을 보강하게 되면 접합부의 균열 억제, 내력 및 연성능력 등을 개선할 수 있을 것으로 사료된다.
고층철근콘크리트 건축물이 지진하중 및 풍하중등과 같은 과도한 반복주기하중을 받을 경우 보-기둥 접합부가 매우 취약하게 되므로 보-기둥 접합부 영역의 보강공법 및 보강설계 상세가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 사용하여 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 보강한 총 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 구조성능을 평가하였으며, 본 연구의 실험결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 기존 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 소성힌지 영역(RPC 시리즈) 및 보-기둥 접합부 영역(RJC 시리즈)를 보강한 결과 소성힌지 영역 보강 실험체 RPC시리즈의 경우 초기 재하시 소성힌지 영역의 보강의 효과로 보의 소성힌지 영역밖에서 휨 균열이 발생하였으며, 재하 후반부에는 반복주기 하중이 진행되는 동안 보-기둥 접합면에 균열이 발생하였고, 최종 파괴시에는 접합부 판넬 영역에도 다수의 균열이 발생하였다. (2) 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 구조성능 및 내진성능을 개선하기 위하여 보의 소성힌지 영역을 보강한 실험체 RPC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 미소하게 증가하였으나, 보-기둥 접합부 영역 보강 실험체 RJC 시리즈는 기본 실험체 SCC와 비교하여 최대 내력은 탄소섬유판, 탄소섬유봉 순으로 9∼25% 증가하였다. (3) 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부에 인접한 보의 소성힌지 영역을 신소재(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)를 보강하여 이력거동 곡선을 고찰하여 에너지 소산능력을 구한 결과, 보의 소성힌지 영역보강 실험체 RPC 시리즈는 표준 실험체 SCC에 비하여 변위연성 7에서 19∼30% 증가하였으며 보-기둥 접합부 영역보강 실험체 RPC-SP는 변위연성 7에서 에너지 소산능력이 17∼25% 증가하였다. (4) 기존 철근콘크리트 건물의 사용성과 내력증진 및 내진성능을 개선하기위하여 보-기둥 접합부 영역을 보강하게 되면 접합부의 균열 억제, 내력 및 연성능력 등을 개선할 수 있을 것으로 사료된다.
When high-rise reinforced concrete building receives excessive loads with repetitive interval such as earthquake load and wind loads, the beam-pillar joint part becomes very vulnerable. Therefore, it is necessary to specify the reinforcing system and reinforcing design in beam-pillar joint parts. To...
When high-rise reinforced concrete building receives excessive loads with repetitive interval such as earthquake load and wind loads, the beam-pillar joint part becomes very vulnerable. Therefore, it is necessary to specify the reinforcing system and reinforcing design in beam-pillar joint parts. To improve the earthquake-proof performance and structural performance of beam-pillar joint parts of existing reinforced concrete building, this thesis produced a total of 6 test objects reinforcing the plastic hinge area of beam adjacent to the beam-pillar joint part, using new materials(carbon fiber board, carbon fiber rod and carbon textile sheet), carried out experiment and evaluated the structural performance. As a result of this experiment, I obtained results as follows: (1) As a result of reinforcing the beam-pillar joint part(RJC series) and plastic hinge area(RPC series) of beam-pillar joint part of existing concrete, the tes object RPC series of reinforcing the plastic hinge area demonstrated the bending crack outside the plastic hinge area of beam, due to the effect of reinforcing the plastic hinge area at the time of initial loading. Crack occurred on the beam-pillar joint area during the loading with repetitive interval at the latter part of loading. At the final destruction, lots of cracks generated also in the panel area of joint part. (2) The test object RPC series of reinforcing the plastic hinge area to improve the earthquake-proof and structural performance of beam-pillar joint part of reinforced concrete demonstrated little increases in maximum endurance in comparison with basic test experiment SCC. Test object RJC series of reinforcing the beam-pillar joint part showed little increase in maximum endurance, 9%∼25% increase in the order of carbon fiber board and carbon fiber rod in comparison with basic test object SCC. (3) As a result of obtaining the energy production ability in consideration of hystoric behavior curve by reinforcing the plastic hinge area of beam adjacent to the beam-pillar joint area of existing reinforced concrete building with new materials(carbon fiber board, carbon fiber rod and carbon textile sheet), test object RPC series of reinforcing the plastic hinge area showed increase in the displacement ductility 7 by 19%∼30%, and the test object RPC-SP of reinforcing the beam-pillar joint area showed increase in the energy production ability in displacement ductility 7 by 17∼25%. (4) When reinforcing the beam-pillar joint part to improve the endurance and usability of existing concrete building, it is considered to improve the endurance and elastic ability, to control the crack in the joint area.
When high-rise reinforced concrete building receives excessive loads with repetitive interval such as earthquake load and wind loads, the beam-pillar joint part becomes very vulnerable. Therefore, it is necessary to specify the reinforcing system and reinforcing design in beam-pillar joint parts. To improve the earthquake-proof performance and structural performance of beam-pillar joint parts of existing reinforced concrete building, this thesis produced a total of 6 test objects reinforcing the plastic hinge area of beam adjacent to the beam-pillar joint part, using new materials(carbon fiber board, carbon fiber rod and carbon textile sheet), carried out experiment and evaluated the structural performance. As a result of this experiment, I obtained results as follows: (1) As a result of reinforcing the beam-pillar joint part(RJC series) and plastic hinge area(RPC series) of beam-pillar joint part of existing concrete, the tes object RPC series of reinforcing the plastic hinge area demonstrated the bending crack outside the plastic hinge area of beam, due to the effect of reinforcing the plastic hinge area at the time of initial loading. Crack occurred on the beam-pillar joint area during the loading with repetitive interval at the latter part of loading. At the final destruction, lots of cracks generated also in the panel area of joint part. (2) The test object RPC series of reinforcing the plastic hinge area to improve the earthquake-proof and structural performance of beam-pillar joint part of reinforced concrete demonstrated little increases in maximum endurance in comparison with basic test experiment SCC. Test object RJC series of reinforcing the beam-pillar joint part showed little increase in maximum endurance, 9%∼25% increase in the order of carbon fiber board and carbon fiber rod in comparison with basic test object SCC. (3) As a result of obtaining the energy production ability in consideration of hystoric behavior curve by reinforcing the plastic hinge area of beam adjacent to the beam-pillar joint area of existing reinforced concrete building with new materials(carbon fiber board, carbon fiber rod and carbon textile sheet), test object RPC series of reinforcing the plastic hinge area showed increase in the displacement ductility 7 by 19%∼30%, and the test object RPC-SP of reinforcing the beam-pillar joint area showed increase in the energy production ability in displacement ductility 7 by 17∼25%. (4) When reinforcing the beam-pillar joint part to improve the endurance and usability of existing concrete building, it is considered to improve the endurance and elastic ability, to control the crack in the joint area.
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