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제안 방법
- AFRP가 보강된 보의 휨성능 실험을 위하여 용량이 1000kN인 UTM(Universal Test Machine)으로보의 중앙에서 각각 양쪽으로 200mm 떨어진 지점에 2점 재하로 하중을 가력하였다. 콘크리트의 응력 변화를 파악하기 위해 실험체의 중앙의 상, 중, 하부에 변형률 측정게이지를 부착하였고 보강된 Aramid plate 의 길이방향으로의 응력분포를 파악하기 위해 변형률 측정 게이지를 Fig.
- AFRP로 보강된 RC보의 계면박리파괴 거동을 고찰하고 박리하중을 산정하기 위하여 수행할 실험을 위해표준 실험체 1개, EBR공법으로 보강한 실험체 2개, NSMR공법으로 보강한 실험체 3개로 총 6개의 실험체를 제작하였으며 보강재료 표면의 요철 유무에 대한효과를 확인하기 위하여 각 공법마다 각각 다른 표면을 갖는 보강 재료로 보강하였다. 실험체의 단면 치수는 200x300mm로 인장과 압축 부분의 피복두께를 30mm로 하였으며 부재의 길이는 2.
- 4와 같이 부착하였다. EDX-1500 A로 변형률게이지로부터 계측되는 데이터를 받아들였으며 컴퓨터를 이용하여 데이터를 정리하여 결과를 분석하였다.
- AFRP로 보강된 실험체는 초기 휨 균열이 발생된 후 보의 중앙부분에서 박리가 처음으로 발생하였으며 하중이 계속 증가함에 따라 N-ES A1실험체를 제외한 모든 실험체 끝 부분에서 최종 박리 파괴가 일어났다. 다른 실험체와는 달리 N-ESA1 실험체는 박리가 일어나지 않고 슬립이 일어나 Ultim ate strength 이후에 다른 실험체보다 더 큰 하중에 저항함을 확인하였으나 파괴양상이 다른 관계로 실험 결과만 제시하고 비교는 생략하였다. 보강재료의 표면의 영향을 보면 보강재료 표면에 요철이 있는 경우가 없는 경우보다 상대적으로 콘크리트를 더 많이 물고 떨어지는 것을 알 수 있었다.
- 따라서 본 연구에서는 부착을 향상시키기 위해 제작 시 Peel-Ply를 표면에 부착한 후 인발시켜 요철을 만든 보강재료와 그렇지 않은 재료를 EBR(Externally Bonded Reinforcement)공법과 NSMR(Near Surface Mounted Reinforcement)공법을 사용하여 보강한 다음 정적재하 실험을 수행하여 변수에 따른 보강효과 및 휨 실험체의 계면 특성 및 거동을 파악하고 연성거동을 에너지비를 사용하여 고찰하였다.
- 보강면적에 의한 영향을 확인하기 위해서 NSMR공법으로 보강된 실험체 중 표면에 요철이 있는 AFRP를 1장 보강한 N-USA1실험체와 2장 보강한 N-USA2실험체를 비교하였다. 하중증가에서는 2장 보강한 실험체가 약 56%, 1장 보강한 실험체가 약 21%의 하중증가를 보여 보강면적이 내력을 증가 시킴을 알 수 있다.
- 보강재료 표면 요철의 효과를 확인하기 위해서 같은 공법으로 보강된 실험체를 서로 비교하였다. EBR공법으로보강된 경우 하중증가와 보강재 박리 시의 처짐량을 가지고 판단했을 때 보강재료 표면 요철의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.
- 두 번째 방법은 하중 곡선에서 편평한 부분을 기준으로 에너지 변곡점을 찾아 구분하는 것이다. 본 논문에서는 수식(2)와 수식(3)에 나타냈듯 이 하중처짐 곡선에서 정상모(1994)⑺가 제시한 방법을 선택하여 에너지 변곡점을 결정하였고, 에너지 개념에 의한 연성도를 통하여 연성지수를 결정하였다.
- 바 있다. 이번 연구에서도 AFRP와 콘크리트의초기균열의 상관관계를 정확하게 알기위하여 하중가력점 사이에 있는 AFRP에 50mm간격으로 변형률 게이지를 부착하여 실험을 수행하였으며 얻은 결과 값중 Fig. 6과 같이 E-USA1의 거리-변형률 그래프와균열도를 비교하여 분석하였다. 콘크리트의 초기균열이 발생하기 전 10kN, 20kN까지는 AFRP 의 변형률이 사다리꼴의 형태를 보이면서 증가하는 것을 볼 수 있다.
- 02m로 양쪽 부재 끝에서 중심 쪽으로 90mma리를 두고 지점을 설치하였다. 전단철근은 125mm간격으로 총 16개를 배치하였으며 실제 시공되는 RC보와 같게 하기위해 인장 측에 2-HD13 철근을 배근하였고, 압축 측에 2-HD10 철근을 배근하였다. 본 실험에 사용된 실험체의 형상과 변수는 Fig.
- 재하로 하중을 가력하였다. 콘크리트의 응력 변화를 파악하기 위해 실험체의 중앙의 상, 중, 하부에 변형률 측정게이지를 부착하였고 보강된 Aramid plate 의 길이방향으로의 응력분포를 파악하기 위해 변형률 측정 게이지를 Fig. 4와 같이 부착하였다. EDX-1500 A로 변형률게이지로부터 계측되는 데이터를 받아들였으며 컴퓨터를 이용하여 데이터를 정리하여 결과를 분석하였다.
대상 데이터
- 전단철근은 125mm간격으로 총 16개를 배치하였으며 실제 시공되는 RC보와 같게 하기위해 인장 측에 2-HD13 철근을 배근하였고, 압축 측에 2-HD10 철근을 배근하였다. 본 실험에 사용된 실험체의 형상과 변수는 Fig. 1과 Table 1에, 실험체의 명명법은 Table 2에 나타내었으며 NSMR공법의 개요와 순서는 Fig. 2에, 요철을 가진 Aramid의 개략적인 형상은 Fig. 3에 나타내었다.
- 본 실험에서 사용된 Aramid 섬유는 S사의 Aramid strip을 사용하였으며 재료의 성질은 Table 5와 같다.
- 본 실험에서 사용된 Epoxy는 S사의 것을 사용하였으며 재료의 성질은 Table 6과 같다.
- 본 실험에서 사용된 철근은 인장철근이 HD13이고 압축 철근과 스트럽은 HD10을 사용하였다. 철근 인장시험을 통하여 얻은 재료의 성질은 Table 4와 같다.
- 실험체 제작 시에 사용되는 콘크리트는 설계기준강도 24MPa를 기준으로 배합되었으며, 콘크리트 타설시에 제작한 압축강도 시험용 공시체 몰드를 취득해서 KS F 2405 (콘크리트 압축강도 시험방법)(1)에 의하여 28일 강도를 측정한 결과를 가지고 평균값을 구하였으며 여기서 얻은 재료의 성질은 Table 3과 같다.
- 갖는 보강 재료로 보강하였다. 실험체의 단면 치수는 200x300mm로 인장과 압축 부분의 피복두께를 30mm로 하였으며 부재의 길이는 2.2m이다. 지점간거리는 2.
이론/모형
- 본 실험에서는 실험체가 항복할 때의 처짐과 극한하중에 도달할 때의 처짐의 비로 표현되는 변위 연성지수(Ductility index)를 사용하여 부재의 연성도를평가하였고, 실험체의 변위 연성지수는 Table 8과 같다. 표준 실험체(Control)의 연성지수가 4.
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