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FRP로 보강한 비보강 조적 벽체의 전단강도 산정
Evaluation of Shear Strength of Unreinforced Masonry Walls Retrofitted by Fiber Reinforced Polymer Sheet 원문보기

콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.24 no.3, 2012년, pp.305 - 313  

배백일 (한양대학교 건축공학부) ,  윤효진 (한양대학교 건축공학부) ,  최창식 (한양대학교 건축공학부) ,  최현기 (한양대학교 건축공학부)

초록
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비보강 조적조 건축물은 전세계적으로 기존의 건물 및 역사 건축물의 많은 부분을 차지하고 있다. 특히, 최근 지진이 전세계적으로 빈번하게 나타남에 따라 비보강 조적조 구조물에 대한 내진 보강 대책이 요구되고 있다. 현재 비보강 조적조의 보강방법으로는 숏크리트, ECC jacketing, FRPs(fiber reinforced polymer sheet) 등이 개발되어 사용되고 있다. 특히 많은 엔지니어들이 FRPs를 사용한 보강방법을 채택하는 경향이 보이는데 이는 숏크리트나 ECC jacketing과는 달리 벽체의 두께 확장에 따른 구조물 자중 증가 문제없이 비보강 조적조의 전단강도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 그러나 비보강 조적 벽체의 복잡한 역학적 거동과 FRPs를 사용한 실험 데이터의 부족은 아직까지도 적절한 보강량을 산정하는데 어려움을 주고 있다. 이 연구는 비보강 조적조의 면내 거동을 확인하고 두 가지의 다른 특징을 가진 FRPs를 사용한 보강 효과에 대한 정보를 주기 위해 수행되었다. 실험체는 1970년대 한국에서 빈번하게 지어진 저층형 연립주택의 내벽을 대상으로 하고 있으며 별도의 내진 설계는 되어있지 않은 상태이다. 실험체의 형상비는 실제 상황을 반영하기 위해 1에 가깝게 설정되어 있다. 보강 재료로는 탄소섬유보강 시트와 하이브리드 시트를 사용하였으며 이들은 각각 다른 극한 강도와 탄성계수 및 극한 변형률을 보유하고 있다. 연구 결과 비보강 조적 벽체의 면내 전단력 저항 성능을 확인하였으며 FRPs가 사용된 내진 보강 방안의 특성을 분석할 수 있었다. 또한 FRPs를 사용한 보의 전단보강 방법에 착안하여 비보강 조적조에 대한 FRPs의 보강 설계안을 도출할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Unreinforced masonry buildings represent a significant portion of the existing and historical buildings around the world. Recent earthquakes have shown the need for seismic retrofitting for these types of buildings. Various types of retrofitting materials (i.e., shotcrete, ECC and Fiber Reinforced P...

주제어

#비보강 조적 벽체   #탄소섬유시트   #하이브리드시트   #전단강도  

참고문헌 (14)

  1. United States Geological Survey (USGS), www.usgs.gov. 

  2. 박병철, 이정한, 김혜원, 김진선, 조적조 건축물의 내진보강기법 실태분석에 관한 연구, 국립방재교육연구원, 방재연구소, 2009, 181 pp. 

  3. 권기혁 외, 조적조 건물에 대한 내진 보강방안, 서울시립대학교부설 지진방재연구소, 2000, 263 pp. 

  4. Applied Technology Council (ATC), Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, (FEMA-356), Federal Energency Management Agency, 2000, pp. 7-1, 7-32. 

  5. ElGawady, M., Lestuzzi, P., and Badoux, M., "A Review of Conventional Seismic Retrofitting Techniques for URM," Proceedings of 13th International Brick and Block Masonry Conference, Amsterdam, 2004, Paper No. 89, 10 pp. 

  6. Fam, A., Musiker, D., Kowalsky, M., and Rizkalla, S., "In- Plane Testing of Damaged Masonry Wall Repaired with FRP," Advanced Composites Letters, Vol. 11, No. 6, 2002 pp. 275-281. 

  7. ElGawady, M., Lestuzzi, P., and Badoux, M., "A Review of Retrofitting of Unreinforceed Masonry Walls Using Composites," Proceedings of 13th IB2MC, Amsterdam, 2004, Paper No. 90, 10 pp. 

  8. Triantafillou, T., "Strengthening of Masonry Structures Using Epoxy-Bonded FRP laminates," Journal of Composites for Construction, ASCE, Vol. 2, No. 2, 1998, pp. 96-104. 

    상세보기 crossref

  9. ICBO Evaluation Service, Inc., "Acceptance Criteria for Concrete and Reinforced and Unreinforced Masonry Strengthened Using Fiber-Reinforced Polymers (FRP)," Composite Systems, AC125, 2001, 9 pp. 

  10. ACI Committee 318, Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-08), American Concrete Institute, 2008, 473 pp. 

  11. ElGawady, M. A., "Seismic In-Plane Behavior of URM Walls Upgraded with Composites," PhD. Dissertation, EPFL, 2004, 167 pp. 

  12. Calvi, G. and Magenes, G., "Experimental Results on Unreinforced Masonry Shear Walls Damaged and Repaired," 10th IB2MaC, Calgary, Canada, 1994, pp. 509-518. 

  13. Hernan Santa-Maria, Pablo Alcaino, and Carl Luders, "Experimental Response of Masonry Walls Externally Reinforced with Carbon Fiber Fabrics," Proceeding of the 8th US National Conference on Earthquake Engineering, San Francisco, California, USA, Paper No. 1402, 2006. 

  14. Seki, M., Vacareanuu, R., Saito, T., Cotofana, D., Lozinca, E., Popa, V., and Chesca, A. B., "Cyclic Shear Tests on Plain and FRP Retrofitted Masonry Walls," The 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, Paper No. 12-01-0068, 2008. 

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