철근콘크리트 구조물은 노후화에 의한 내력의 손실과 사용하중 증가에 따라 구조물 안정성에 대한 인식이 점차 확대되어 가고 있다. 이에 따라 구조물의 유지관리 및 보수·보강을 목적으로 탄소섬유, 유리섬유 등 신소재를 이용한 부착공법이 증가하는 추세에 있으나, 내화성이 없어 불의의 화재시 많은 피해를 입게 된다. 이러한 피해를 막기 위해 ...
철근콘크리트 구조물은 노후화에 의한 내력의 손실과 사용하중 증가에 따라 구조물 안정성에 대한 인식이 점차 확대되어 가고 있다. 이에 따라 구조물의 유지관리 및 보수·보강을 목적으로 탄소섬유, 유리섬유 등 신소재를 이용한 부착공법이 증가하는 추세에 있으나, 내화성이 없어 불의의 화재시 많은 피해를 입게 된다. 이러한 피해를 막기 위해 에폭시에 난연성을 부여한 FREP(Fiber Reinforced Epoxy Panel)가 최근 개발되었다. 그러나 아직까지 공법적용을 위한 실험 및 설계규준 등의 연구가 체계적으로 정립되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 FREP의 보강두께와 길이, 균열진전 및 파괴형태 등을 고찰하고 역학적 특성과 보강효과를 분석하였다. FREP의 보강 길이 및 보강 두께가 증가함에 따라 RC보의 파괴 하중은 증가하지만, 처짐은 감소하였다. 그 원인은 탄소섬유판의 보강 단면의 증가로 파괴 하중은 증가하였지만, RC보의 휨 균열의 발생을 억제함으로써 처짐은 감소하는 것으로 나타났다. 균열발전 상황을 보면 무보강보는 균열 폭과 균열길이는 증가하고 미세균열은 거의 발생하지 않았으나 보강보는 보강두께가 증가할수록 균열의 폭도 작았고 미소균열 폭의 증가 속도도 둔화되었다. 보강하지 않은 RC보와 비교하여 보면 FREP으로 보강한 RC보의 최대 파괴 하중은 보강 두께가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 최대 파괴 하중이 비례적으로 증가하지는 않았다. 보강보의 파괴형태를 보면 FREP가 파단된 이후에도 보강모재에 부착되어 있으며 파괴와 더불어 콘크리트의 피복까지 같이 파괴되므로, 모재와 FREP는 합성거동을 하는 것으로 나타나 추가적인 부착 파괴 방지는 필요하지 않을 것으로 판단되었다.
철근콘크리트 구조물은 노후화에 의한 내력의 손실과 사용하중 증가에 따라 구조물 안정성에 대한 인식이 점차 확대되어 가고 있다. 이에 따라 구조물의 유지관리 및 보수·보강을 목적으로 탄소섬유, 유리섬유 등 신소재를 이용한 부착공법이 증가하는 추세에 있으나, 내화성이 없어 불의의 화재시 많은 피해를 입게 된다. 이러한 피해를 막기 위해 에폭시에 난연성을 부여한 FREP(Fiber Reinforced Epoxy Panel)가 최근 개발되었다. 그러나 아직까지 공법적용을 위한 실험 및 설계규준 등의 연구가 체계적으로 정립되지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 FREP의 보강두께와 길이, 균열진전 및 파괴형태 등을 고찰하고 역학적 특성과 보강효과를 분석하였다. FREP의 보강 길이 및 보강 두께가 증가함에 따라 RC보의 파괴 하중은 증가하지만, 처짐은 감소하였다. 그 원인은 탄소섬유판의 보강 단면의 증가로 파괴 하중은 증가하였지만, RC보의 휨 균열의 발생을 억제함으로써 처짐은 감소하는 것으로 나타났다. 균열발전 상황을 보면 무보강보는 균열 폭과 균열길이는 증가하고 미세균열은 거의 발생하지 않았으나 보강보는 보강두께가 증가할수록 균열의 폭도 작았고 미소균열 폭의 증가 속도도 둔화되었다. 보강하지 않은 RC보와 비교하여 보면 FREP으로 보강한 RC보의 최대 파괴 하중은 보강 두께가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 최대 파괴 하중이 비례적으로 증가하지는 않았다. 보강보의 파괴형태를 보면 FREP가 파단된 이후에도 보강모재에 부착되어 있으며 파괴와 더불어 콘크리트의 피복까지 같이 파괴되므로, 모재와 FREP는 합성거동을 하는 것으로 나타나 추가적인 부착 파괴 방지는 필요하지 않을 것으로 판단되었다.
RC structures are easily affected by the degree of aging and surplus load over the designed service load. Loss of strength sometimes results in collapse and great disaster. So, there is no wonder that stability of RC structure are in more interest. Reconstruction of unstable structures is not more e...
RC structures are easily affected by the degree of aging and surplus load over the designed service load. Loss of strength sometimes results in collapse and great disaster. So, there is no wonder that stability of RC structure are in more interest. Reconstruction of unstable structures is not more economical than repair or renewal of them. And so for the better maintenance and management, repair and reinforcement of such damaged RC structure is widely used by applying new material such as carbon glass or fiber glass. But there is still some defect of suffering damage from sudden fire, because they have no fire resistance. In order to overcome such damage, nonflammable FREP(Fiber Reinforced Epoxy Panel) has been recently developed. But there is still no practical process of experimental verification and the design criteria applicable to real world are not yet established. In this thesis, experimental approaches are proposed with varying factors of depth and width of the reinforcement, ratio of tensile steel ratio to balanced steel ratio. Through observation of load, deflection, crack, failure mode and ductility, mechanical characteristics and reinforcing effects are investigated. To increase the depth or width of the reinforcement, failure load of RC beam was increased by increase of reinforcement section in carbon fiber reinforced polymer plate, but deflection was decreased by suppress of cracks. In the nonreinforced beam, as the ratio of tensile steel ratio to balanced steel ratio increases, ductility of the beam decreases, while in the reinforced beam with nonflammable FREP, reinforcing depth increases, ductility of the beam decreases. Therefore to assure the appropriate ductility, it is needed to adjust the limit of reinforcing ratio. To compare with nonreinforced RC beam, maximum failure load of RC beam reinforced by nonflammable FREP was increased by increase the depth of the reinforcement, but not proportional. According to the form of destruction of reinforced RC, Even after the fracture of beam nonflammable FREP, attached to the reinforced base and so as to destroy concrete block. Do not need additional Prevent Debonding Failure, because base and FREP would appear that a composite behavior.
RC structures are easily affected by the degree of aging and surplus load over the designed service load. Loss of strength sometimes results in collapse and great disaster. So, there is no wonder that stability of RC structure are in more interest. Reconstruction of unstable structures is not more economical than repair or renewal of them. And so for the better maintenance and management, repair and reinforcement of such damaged RC structure is widely used by applying new material such as carbon glass or fiber glass. But there is still some defect of suffering damage from sudden fire, because they have no fire resistance. In order to overcome such damage, nonflammable FREP(Fiber Reinforced Epoxy Panel) has been recently developed. But there is still no practical process of experimental verification and the design criteria applicable to real world are not yet established. In this thesis, experimental approaches are proposed with varying factors of depth and width of the reinforcement, ratio of tensile steel ratio to balanced steel ratio. Through observation of load, deflection, crack, failure mode and ductility, mechanical characteristics and reinforcing effects are investigated. To increase the depth or width of the reinforcement, failure load of RC beam was increased by increase of reinforcement section in carbon fiber reinforced polymer plate, but deflection was decreased by suppress of cracks. In the nonreinforced beam, as the ratio of tensile steel ratio to balanced steel ratio increases, ductility of the beam decreases, while in the reinforced beam with nonflammable FREP, reinforcing depth increases, ductility of the beam decreases. Therefore to assure the appropriate ductility, it is needed to adjust the limit of reinforcing ratio. To compare with nonreinforced RC beam, maximum failure load of RC beam reinforced by nonflammable FREP was increased by increase the depth of the reinforcement, but not proportional. According to the form of destruction of reinforced RC, Even after the fracture of beam nonflammable FREP, attached to the reinforced base and so as to destroy concrete block. Do not need additional Prevent Debonding Failure, because base and FREP would appear that a composite behavior.
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