성능/효과

• 후)1.수치해석시">1. 수치해석시 FRP와 콘크리트 접합면을 강결조건으로 모델링한 경우, 두 매질의 계면특성을 고려하기 위한 계면요소를 모델링한 조건보다, 압축응력이 발생하는 상부플랜지의 거동을 실험결과에 보다 유사하게 모델링하는 것으로 나타났다. 그러나 2. FRP와 콘크리트 계면을 강결조건으로 모델링하는 경우 FRP와 콘크리트 계면의 전단변형을 고려할 수 없으며, 이로 인하여 합성부재에 발생하는 인장응력을 과소평가할 수 있어, 구조물의 안정성 검토에 대한 신뢰성을 얻기 어렵다. 따라서 FRP-콘크리트 후)3.재하실험결과">3. 재하실험결과 최대 재하하중까지 하중-변형율 곡선은 선형적 관계로 탄성거동을 하는 것으로나타났으며, 안전계수 3.0 적용시 FRP 부재에 발생하는 응력은 부재의 허용응력 범위 이내인 것으로 나타났다. 따라서 콘크리트와 FRP 복합부재 4. FRP와 콘크리트 계면의 전단파괴의 경우 FRP 표면의 규사코팅과 콘크리트가 맞물려 콘크리트파괴양상을 보인 반면, 부착파괴의 경우 규사와 FRP의 계면에서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 FRP와 콘크리트 후)5.본">5. 본 연구에서 수행한 규사코팅을 통한 FRP와 콘크리트 합성시 평균부착응력은 1 MPa 이상이며, FRP와 콘크리트 계면에 대한 품질관리 기준은 제정되어 있지 않으나, KS F 2042기준과 유럽통합기준에 의하면 보강재가 구조적 성능을 발현하기 위한 최소 부착응력은 1 MPa이다. 따라서 FRP와 콘크리트 계면의 전단파괴와 부착파괴는 Fig. 4에서 보이는 바와 같이 전단파괴의 경우 FRP 표면의 규사코팅과 콘크리트가 맞물려 콘크리트 파괴양상을 보인 반면, 부착파괴의 경우 규사와 FRP의 계면에서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다.
• 후)실험 결과에">실험결과에 보다 유사하게 모델링하는 것으로 나타났다. 그러나 인장응력이 발생하는 하부플랜지의 거동특성은 계면요소를 고려한 경우 실험결과와 매우 유사한 결과를 예측할 수 있으나, 강결조건으로 모델링한 경우 실험결과 대비 약 25% 수준의 응력이 발생하는 것으로 나타났다.
• 그러나, 재하실험결과 휨 인장응력이 발생하는 하부플랜지에 발생하는 변형율은 수치해석시 FRP와 콘크리트 계면을 강결조건으로 고려한 경우 약 4배 이상 크게 발생하는 것으로 나타났으나, FRP와 콘크리트 계면요소를 고려한 경우 재하실험결과와 매우 유사한 것으로 나타났다(Fig. 7 참조).
• 따라서 FRP와 콘크리트 합성부재의 전단저항은 콘크리트의 일축압축강도에 영향을 받는 것으로 판단되며, FRP와 콘크리트의 부착력은 규사코팅을 위한 수지에 영향을 받는 것으로 판단된다.
• 후)부착 파괴의">부착파괴의 경우 규사와 FRP의 계면에서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 FRP와 콘크리트 합성부재의 전단저항은 콘크리트의 일축압축강도와 영향을 받는 것으로 판단되며, FRP와 콘크리트의 부착력은 규사코팅을 위한 수지의 영향을 받는 것으로 판단된다.
• 따라서, FRP와 콘크리트의 부착력 실험결과 상기 규사코팅에 의한 FRP와 콘크리트 합성방안은 FRP와 콘크리트 합성부재를 구조부재로 활용시 적합한 것으로 판단된다.
• 9 MPa가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 하부 플랜지에 발생하는 인장응력은 재하실험 결과 99.5 MPa, 수치해석 결과 강결조건의 경우 22.1 MPa, 계면요소 고려시 100.1 MPa가 발생하는 것으로 나타났다(Table 3 참조).
• 상부 플랜지에 발생하는 압축응력은 재하실험 결과 16.4 MPa, 수치해석 결과 강결조건의 경우 12.9 MPa, 계면요소 고려시 4.9 MPa가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 하부 플랜지에 발생하는

  후속연구

  • 후)부착 응력은">부착응력은 1 MPa이다. 따라서 규사코팅을 통한 FRP와 콘크리트 합성부재는 구조부재로 활용이 가능할 것으로 판단된다.