비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등의 극한하중에 의한 구조물의 붕괴는 재산상의 손실뿐만 아니라 다수의 인명피해를 유발한다. 일반적으로 콘크리트는 타 건설재료에 비해 충격 및 폭발 하중에 우수한 저항성능을 지니고 있다고 알려져 있으나, 준-정적(quasi-static)하중과는 달리 높은 변형률 속도를 갖는 극한하중을 고려하지 않고 설계된 기존의 콘크리트 구조물은 예상치 못한 극한하중에 노출될 경우 상당히 위험할 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 보의 충격저항성능을 향상시키기 위해 길이 30 mm의 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하여 정하중 및 충격하중 휨 실험을 수행하고, 그 성능을 평가하였다. 실험 결과 강섬유의 혼입률을 증가시킬 경우 정하중뿐만 아니라 충격하중에서도 휨강도와 연성 등 휨 저항성능이 크게 향상되는 경향을 보였다. 강섬유를 인장부에 집중적으로 혼입한 층 구조 콘크리트 보의 경우에는 동일한 양의 섬유를 보 전체에 타설한 시편에 비해 휨 저항성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 강섬유 보강 콘크리트의 재료적 비선형성을 고려하여 단자유도계(sing degree of freedom, SDOF) 시스템의 해석 알고리즘을 구성하고 실험 결과와 비교하였으며, 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.
비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등의 극한하중에 의한 구조물의 붕괴는 재산상의 손실뿐만 아니라 다수의 인명피해를 유발한다. 일반적으로 콘크리트는 타 건설재료에 비해 충격 및 폭발 하중에 우수한 저항성능을 지니고 있다고 알려져 있으나, 준-정적(quasi-static)하중과는 달리 높은 변형률 속도를 갖는 극한하중을 고려하지 않고 설계된 기존의 콘크리트 구조물은 예상치 못한 극한하중에 노출될 경우 상당히 위험할 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 보의 충격저항성능을 향상시키기 위해 길이 30 mm의 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하여 정하중 및 충격하중 휨 실험을 수행하고, 그 성능을 평가하였다. 실험 결과 강섬유의 혼입률을 증가시킬 경우 정하중뿐만 아니라 충격하중에서도 휨강도와 연성 등 휨 저항성능이 크게 향상되는 경향을 보였다. 강섬유를 인장부에 집중적으로 혼입한 층 구조 콘크리트 보의 경우에는 동일한 양의 섬유를 보 전체에 타설한 시편에 비해 휨 저항성능이 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 강섬유 보강 콘크리트의 재료적 비선형성을 고려하여 단자유도계(sing degree of freedom, SDOF) 시스템의 해석 알고리즘을 구성하고 실험 결과와 비교하였으며, 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.
The collapse of concrete structures by extreme loads such as impact, explosion, and blast from terrorist attacks causes severe property damage and human casualties. Concrete has excellent impact resistance to such extreme loads in comparison with other construction materials. Nevertheless, existing ...
The collapse of concrete structures by extreme loads such as impact, explosion, and blast from terrorist attacks causes severe property damage and human casualties. Concrete has excellent impact resistance to such extreme loads in comparison with other construction materials. Nevertheless, existing concrete structures designed without consideration of the impact or blast load with high strain rate are endangered by those unexpected extreme loads. In this study, to improve the impact resistance, the static and impact behaviors of concrete beams caste with steel fiber reinforced concrete (SFRC) with 0~1.5% (by volume) of 30 mm long hooked steel fibers were assessed. Test results indicated that the static and impact resistances, flexural strength, ductility, etc., were significantly increased when higher steel fiber volume fraction was applied. In the case of the layered concrete (LC) beams including greater steel fiber volume fraction in the tensile zone, the higher static and impact resistances were achieved than those of the normal steel fiber reinforced concrete beam with an equivalent steel fiber volume fraction. The impact test results were also compared with the analysis results obtained from the single degree of freedom (SDOF) system anaysis considering non-linear material behaviors of steel fiber reinforced concrete. The analysis results from SDOF system showed good agreement with the experimental maximum deflections.
The collapse of concrete structures by extreme loads such as impact, explosion, and blast from terrorist attacks causes severe property damage and human casualties. Concrete has excellent impact resistance to such extreme loads in comparison with other construction materials. Nevertheless, existing concrete structures designed without consideration of the impact or blast load with high strain rate are endangered by those unexpected extreme loads. In this study, to improve the impact resistance, the static and impact behaviors of concrete beams caste with steel fiber reinforced concrete (SFRC) with 0~1.5% (by volume) of 30 mm long hooked steel fibers were assessed. Test results indicated that the static and impact resistances, flexural strength, ductility, etc., were significantly increased when higher steel fiber volume fraction was applied. In the case of the layered concrete (LC) beams including greater steel fiber volume fraction in the tensile zone, the higher static and impact resistances were achieved than those of the normal steel fiber reinforced concrete beam with an equivalent steel fiber volume fraction. The impact test results were also compared with the analysis results obtained from the single degree of freedom (SDOF) system anaysis considering non-linear material behaviors of steel fiber reinforced concrete. The analysis results from SDOF system showed good agreement with the experimental maximum deflections.
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문제 정의
이 연구에서는 강섬유의 혼입률과 혼입 위치에 따른 NC와 SFRC, LC 보의 정하중 및 충격하중하에서의 휨 저항 성능을 실험적으로 평가하였다.
가설 설정
여기서 변환계수는 SDOF 시스템과 실제 구조물의 일과 운동에너지 및 변형에너지가 같다는 조건들에 의해 계산할 수 있으며, 작용하는 외부 하중의 형태와 지점 조건, 부재의 탄성 거동 및 소성 거동에 따른 형상계수(shape function)를 적절히 고려하여 결정할 수 있다.19,20) 이 연구에서는 집중 하중이 작용하는 길이 L의 단순지지보라고 가정하였으며, TM5-130019)에서 제안하고 있는 탄성 및 소성 구간에서의 변환계수를 적용하였다(Table 7).
충격하중에 의한 보의 길이방향 변형률 분포를 측정하기 위해 부재의 중앙을 기준으로 하부면의 한쪽 면에만 표면게이지를 부착하여 변형률 측정을 하였으며(Fig. 3), 반대면은 동일하다고 가정하고 그래프를 도시하였다(Fig. 7).
제안 방법
그러나 로드셀의 정밀도가 약 7 kN으로, 측정된 최대하중이 70 kN 내외인 점을 고려할 때 정밀도가 떨어지는 것으로 판단되어 낙하 추의 텁에서 측정된 충격하중과 비교하여 유사한 값이 측정되는지에 대해서만 평가하였다.
강섬유의 혼입률에 따른 콘크리트의 압축강도를 평가하기 위하여 KS F 2405 규정에 따라서 Φ 100 × 200 mm 인 원주형 공시체를 제작하고 20±3℃인 수조에서 28일간 수중 양생한 이후에 강도 실험을 수행하였다.
강성충격의 경우에는 충돌지점의 국부적인 거동을 고려하는 2 질량모델 또는 단일 질량모델로 접근할 수 있으며, 이 연구에서는 낙하 추의 관입에 의한 상대변위를 고려하지 않는 단일 질량모델을 사용하여 충격 거동을 분석하였다(Fig. 10).
그러므로 이 연구에서는 강섬유 혼입에 따른 준-정적 및 충격 저항성능을 평가하기 위하여 120 × 180 × 1230 mm 크기의 보에 위치별로 강섬유를 0~1.5%까지 다양하게 혼입하고 정하중 실험과 낙하식 충격시험기(drop-weight impact testing machine)를 활용한 저속 충격하중 실험을 수행하였다.
낙하 추의 직경은 25 mm이고 약 12.97 kg의 추를 1.05 m의 높이에서 자유낙하시켜 부재에 충격을 가하였다.
0024 ms(millisecond)의 시간 간격으로 측정하였다. 낙하 추의 충격에 의한 부재의 중앙부 처짐을 측정하기 위해 그림 Fig. 3(a)와 같이 보의 중앙에 LVDT를 설치하였으며, 충격하중에 의한 지그의 들뜸현상을 보정해 주기위해 지점부에 LVDT를 추가로 설치해주어 중앙부 처짐을 보정하였다. 낙하 추의 텁(tup)에서 측정되는 충격하중과 지점에서의 반력을 비교하기 위하여 200 ton 용량의 로드셀을 지점부에 설치하였다.
단, 보 부재의 휨 거동은 인장철근에 의해 주로 지배되고, 따라서 강섬유의 혼입률에 따른 구조적 저항성능의 차이를 명확히 평가하지 못하는 경우가 발생할 수 있기 때문에 이 연구에서는 철근을 배근하지 않고 실험을 수행하였다.
또한, 비선형 재료 모델을 고려한 SDOF 해석 알고리즘을 구성하여 충격 해석을 수행하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
부재 전체에 혼입된 총 강섬유의 비율은 0%, 0.75%, 1.0%, 1.25%이며, Vf = 0.75%인 시편에 대해서는 층별로 강섬유의 혼입률을 달리하여 총 4개의 변수에 대해서 실험을 수행하였다.
소정의 워커빌리티를 확보하기 위하여 액상형 폴리카르본산계 고성능 감수제(super-plasticizer, SP)를 배합수량 대비 1% 혼입하였으며, 강섬유의 혼입률에 따른 정적 및 충격 휨 거동을 평가하기 위하여 길이 30 mm인 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 0%에서 1.5%까지 다양하게 혼입하였다.
실험체의 명칭은 강섬유를 혼입하지 않은 부재의 경우 NW, 0.75%, 1.0%, 1.25%의 강섬유를 부재 전체에 혼입한 경우는 각각 SW-L, SW-M, SW-H, 1.0%의 강섬유를 부재의 3/4만큼 혼입한 경우는 S-2L, 0.75%, 1.25%의 강섬유를 3/8씩 하부층에 혼입한 경우는 S-3L, 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%의 강섬유를 총 네 개의 층으로 나누어 1/4씩 혼입한 경우는 S-4L로 하였다.
이 연구에서는 시간에 따라 작용 하중이 감소하는 삼각형 형태의 하중에 대해서 TM5-1300에서 제안하고 있는 동적하중계수(Dynamic Load Factor, DLF)값을 구하여 충격 하중에 곱하여 반영하였다.
이 연구에서는 추를 자유낙하시켜 부재에 충격 하중을 가하였기 때문에 변형률 속도 범위(0.13 s-1~0.62 s-1)가 지진과 저속 충격에 모두 해당되고,22) 따라서 지진응답해석에 주로 사용되는 뉴마크 방법을 사용하여 SDOF 시스템을 분석하였다.
2). 총 3개의 LVDT(linear voltage differential transformer)를 보 부재의 중앙과 지점부에 설치하여 보의 실제 중앙부 처짐을 산정하였으며,13) 단면의 중앙부에는 총 4개의 콘크리트 표면게이지를 부착하여 하중단계에 따른 중립축의 변화를 측정하였다. Fig.
충격 실험은 Fig. 3과 같이 최대용량 800 J(Joule)인 충격시험기를 사용하여 추를 자유낙하하는 방식으로 실험을 수행하였다. 낙하 추의 직경은 25 mm이고 약 12.
충격하중과 낙하속도는 낙하되는 추에 설치된 로드 셀(load cell)과 속도계를 통해 0.0024 ms(millisecond)의 시간 간격으로 측정하였다.
휨강도는 100 × 100 × 400 mm 크기의 각주형 시편을 제작하여 압축강도와 동일한 수조에서 28일간 수중 양생한 이후에 KS F 2566 규정에 준하여 3등분점 재하 휨 실험을 수행하였으며, 압축강도와 휨강도는 모두 최대용량 2,500 kN의 UTM(universal testing machine)을 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
이 실험에는 1종 보통 포틀랜드 시멘트 및 최대치수 13 mm인 부순 자갈을 굵은 골재로 사용하였고 잔골재는 세척사를 사용하였으며, 배합표는 Table 1과 같다.
2에서와 같이 이 실험에는 사용된 보의 크기는 120 × 180 × 1230 mm이며 순경간은 1,000 mm이고, 3점 재하 휨 실험을 수행하였다.
LC 보의 정하중 및 충격하중에 따른 휨 거동을 평가하기 위하여 1부터 4개의 층을 갖는 LC 보 부재를 2개씩 제작하였다. 부재 전체에 혼입된 총 강섬유의 비율은 0%, 0.
강섬유의 혼입률과 SFRC의 타설 위치를 변수로 하여 총 14개의 부재를 제작하고 정하중과 충격하중 휨 실험을 수행하였다.
이 연구에서 사용한 강섬유의 물성은 Table 2에 나타내었다.
데이터처리
또한, 강섬유 보강 콘크리트(steel fiber reinforced concrete, SFRC)의 재료적 비선형성을 고려하는 단 자유도계(single degree of freedom, SDOF) 시스템의 해석 알고리즘을 구성하고 실험 결과와 비교하였다.
성능/효과
강섬유의 혼입률이 증가할수록 1회 타격 시의 최대 처짐은 감소하는 경향을 보였으며, 파괴 시의 타격 횟수는 증가하는 경향을 보였다.
15) 반면에 휨강도는 섬유의 혼입률이 증가할수록 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 이는 균열면에서의 강섬유의 가교역할(bridge effect)에 기인한 것이다.
Fig. 12에서 제안한 재료 모델에서 정하중 실험 결과를 토대로 소성구간을 일정한 비율로 감소하는 감소구간으로 변경할 경우 평균적으로 약 3%의 잔류 처짐에 대한 정확도를 향상시킬 수 있었다.
LC 보의 경우에는 동일한 섬유 혼입률을 갖는 SW-L에 비해 동일한 타격 횟수에서의 최대 처짐과 최대 균열폭이 감소하였으며, 파괴 시 타격 횟수의 증가를 나타내어 충격저항성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
S-2L, S-4L과 SW-M, SW-H는 2회 타격 시까지 유사한 균열 폭을 나타내었으나, 3회 타격 시에는 LC 보의 경우 균열폭이 더 크게 나타나는 경향을 보였다(Table 6).
27 mm로 측정되었다. SW-L은 총 3회 타격으로 부재가 파괴되었으며, 0.75%로 동일한 섬유 혼입률을 갖는 S-2L과 S-4L은 4회, S-3L은 6회 타격으로 최종 파괴되었다. 즉, 인장력을 받는 하부에 섬유량을 증가시켜 집중적으로 혼입할 경우 충격저항성능이 향상되었으며, 이는 정하중 실험에서 LC 보 부재의 극한 하중이 증가한 것과 동일한 이유인 것으로 판단된다.
모든 부재에서 휨 강성(k = P/∆)은 유사하게 나타났으며, 보 중앙에서 집중 균열의 발생과 함께 최종적으로 휨 파괴되었다. 가력 하중이 7.5 kN에 도달할 때까지는 모든 시편에서 상부와 하부의 변형률은 거의 유사하였으며, 가력 하중이 약 10 kN에 도달할 때까지는 높이에 따른 변형률 분포가 선형관계를 유지하는 것으로 나타났다. 모든 시편의 첫 균열 시의 하중과 처짐(∆cr), 극한 하중과 그때의 중앙부 처짐(∆u)은 Table 4에 정리하였다.
그러나 로드셀의 정밀도가 약 7 kN으로, 측정된 최대하중이 70 kN 내외인 점을 고려할 때 정밀도가 떨어지는 것으로 판단되어 낙하 추의 텁에서 측정된 충격하중과 비교하여 유사한 값이 측정되는지에 대해서만 평가하였다. 결과적으로 추에서 측정한 최대 하중과 지점의 로드셀에서 측정한 최대 반력은 약 34%의 차이를 나타내었으며, 이는 평균적으로 29%의 차이를 나타낸 기존의 연구 결과와 유사한 값이다.14)
그러나 S-4L은 하부층에 1.5%로 가장 많은 섬유량을 혼입하여 가장 우수한 충격저항성능을 보일 것으로 판단되었으나, 오히려 S-3L에 비해 충격저항성능이 감소하는 것으로 나타났다.
LC 보의 경우에는 동일한 섬유 혼입률을 갖는 SW-L에 비해 동일한 타격 횟수에서의 최대 처짐과 최대 균열폭이 감소하였으며, 파괴 시 타격 횟수의 증가를 나타내어 충격저항성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 인장부에 가장 많은 섬유량을 혼입한 S-4L의 경우에는 S-3L에 비해 오히려 충격저항성능이 감소하는 것으로 나타났으며, 따라서 섬유를 인장부에 집중적으로 혼입하여 충격저항성능을 향상시키기 위해서는 전체 단면의 높이대비 일정한 SFRC 층의 높이를 가져야 할 것으로 판단되었다. 모든 부재에서 보의 중앙에 균열이 집중되어 휨 파괴되는 양상을 보였으며, 강섬유를 혼입하지 않은 NW는 단 한 개의 균열이 진전되어 종국적으로 파괴되었다.
15) 반면에 휨강도는 섬유의 혼입률이 증가할수록 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 이는 균열면에서의 강섬유의 가교역할(bridge effect)에 기인한 것이다. 그러므로 인장부에 강섬유의 혼입률을 증가시킬 경우 콘크리트의 휨 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
0% 이상의 강섬유를 혼입한 SW-M과 SW-H의 경우에는 타격면에서 국부적인 파쇄가 발생하지 않았다. 단일 질량 모델을 토대로 SDOF 해석을 수행한 결과 최대 처짐 측면에서 실험값과 비교적 유사한 것으로 나타났다. 그러나 잔류 처짐의 경우에는 해석 결과가 실험값에 비해 작게 나타나는 경향을 보였으며, 그 이유는 잔류 처짐이 충격 실험 시 지점조건에 크게 영향을 받았기 때문으로 판단된다.
7). 데이터를 측정하지 못한 SW-H를 제외하고는 모든 부재에서 낙하 추의 타격 이후 약 0.7 ms 째에 보의 중앙에서 변형률이 급격히 증가하는 경향을 보였다. 이는 최대 충격하중 도달 시점과 유사하며, 이 시점에서 인장균열과 함께 소성힌지가 발생하는 것으로 판단되었다.
또한 보의 중앙에서만 변형률이 급격히 증가하는 것으로 보아, 보의 중앙에서 휨 균열이 집중적으로 발생하여 최종적으로 휨 파괴되는 것을 확인할 수 있었다.
0% 이상의 강섬유를 혼입한 SW-M과 SWH의 경우에는 압축부의 국부적인 파쇄가 거의 발생하지 않았다. 또한, LC 보의 경우 상대적으로 강섬유의 혼입률이 낮은 상부에서 다수의 균열이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 하부층에 강섬유를 집중적으로 혼입하여 인장력은 크게 향상된데 반해 상부층에 타설된 콘크리트의 압축강도는 향상되지 못하여 압축파쇄(crushing)가 발생했기 때문으로 판단된다.
모든 부재에서 보의 중앙에 균열이 집중되어 휨 파괴되는 양상을 보였으며, 강섬유를 혼입하지 않은 NW는 단 한 개의 균열이 진전되어 종국적으로 파괴되었다.
정하중 실험 결과: 강섬유의 혼입률이 클수록 정하중 하에서의 휨 저항성능은 증가하는 것으로 나타났다. 모든 부재에서의 휨 강성은 유사했으며 최종적으로 휨 파괴되는 것으로 나타났다. Vf = 0.
6과 같다. 모든 시편에서 충격하중은 점진적으로 증가하여 최대 하중에 도달하는 것으로 나타났으며, 타격면에서의 국부적인 파쇄에 의해 하중이 진동하는 모양으로 측정되었다. 최대 하중에 도달한 이후에는 하중이 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 이는 낙하 추 타격 시 부재의 중앙에서 균열이 발생하여 충격에너지가 급격히 소산되었기 때문으로 판단된다.
모든 부재에서 휨 강성(k = P/∆)은 유사하게 나타났으며, 보 중앙에서 집중 균열의 발생과 함께 최종적으로 휨 파괴되었다.
이 연구에서는 추를 자유낙하시켜 충격 하중을 가한 것으로써 저속 충격실험에 해당되며 기존의 폭발이나 고속 충격실험에 비해 변형률 속도가 작게 나타나는 경향을 보였다.
인장부에 섬유를 집중적으로 혼입한 LC 보의 경우에 충격하중에 의한 최대 처짐 및 잔류 처짐이 크게 감소하는 것으로 나타났다.
정하중 실험 결과: 강섬유의 혼입률이 클수록 정하중 하에서의 휨 저항성능은 증가하는 것으로 나타났다.
즉, 인장력을 받는 하부에 섬유량을 증가시켜 집중적으로 혼입할 경우 충격저항성능이 향상되었으며, 이는 정하중 실험에서 LC 보 부재의 극한 하중이 증가한 것과 동일한 이유인 것으로 판단된다.
모든 시편의 첫 균열 시의 하중과 처짐(∆cr), 극한 하중과 그때의 중앙부 처짐(∆u)은 Table 4에 정리하였다. 첫 균열시의 하중과 극한 하중은 강섬유의 혼입률이 클수록 증가하는 경향을 보였으며, 1.25%의 강섬유를 혼입한 SW-H는 NW에 비해 약 1.4배 큰 극한 하중을 나타내었다.
최대 처짐의 경우 S-2L을 제외하고는 오차범위가 10% 내 외로 비교적 정확하게 예측되는 것으로 나타났다.
충격하중 실험 결과: 섬유를 혼입하지 않은 NW의 경우에 충격 하중에 의한 최대 처짐이 가장 큰 것으로 나타났으며, 또한, 파괴 시 최소 타격 횟수를 나타내었다. 강섬유의 혼입률이 증가할수록 1회 타격 시의 최대 처짐은 감소하는 경향을 보였으며, 파괴 시의 타격 횟수는 증가하는 경향을 보였다.
인장부에 섬유를 집중적으로 혼입한 LC 보의 경우에 충격하중에 의한 최대 처짐 및 잔류 처짐이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 특히 S-2L과 S-3L의 경우에는 SW-L에 비해 약 2배의 최대 처짐 감소를 보였으며, 잔류 처짐은 약 3배 감소하는 것으로 나타났다. S4L의 경우에는 SW-L에 비해 최대 처짐과 잔류 처짐 모두 약 1.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등이 일으킬 수 있는 문제는?
비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등의 극한하중에 의한 구조물의 붕괴는 재산상의 손실뿐만 아니라 다수의 인명피해를 유발한다. 일반적으로 콘크리트는 타 건설재료에 비해 충격 및 폭발 하중에 우수한 저항성능을 지니고 있다고 알려져 있으나, 준-정적(quasi-static)하중과는 달리 높은 변형률 속도를 갖는 극한하중을 고려하지 않고 설계된 기존의 콘크리트 구조물은 예상치 못한 극한하중에 노출될 경우 상당히 위험할 수 있다.
콘크리트 보에 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 혼입해 꾀할 수 있는 것은?
5%까지 혼입하여 정하중 및 충격하중 휨 실험을 수행하고, 그 성능을 평가하였다. 실험 결과 강섬유의 혼입률을 증가시킬 경우 정하중뿐만 아니라 충격하중에서도 휨강도와 연성 등 휨 저항성능이 크게 향상되는 경향을 보였다. 강섬유를 인장부에 집중적으로 혼입한 층 구조 콘크리트 보의 경우에는 동일한 양의 섬유를 보 전체에 타설한 시편에 비해 휨 저항성능이 향상되는 것으로 나타났다.
콘크리트의 특징은?
비산물체의 충돌 및 폭발, 테러 등의 극한하중에 의한 구조물의 붕괴는 재산상의 손실뿐만 아니라 다수의 인명피해를 유발한다. 일반적으로 콘크리트는 타 건설재료에 비해 충격 및 폭발 하중에 우수한 저항성능을 지니고 있다고 알려져 있으나, 준-정적(quasi-static)하중과는 달리 높은 변형률 속도를 갖는 극한하중을 고려하지 않고 설계된 기존의 콘크리트 구조물은 예상치 못한 극한하중에 노출될 경우 상당히 위험할 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 보의 충격저항성능을 향상시키기 위해 길이 30 mm의 번들형 양단 hooked type의 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.
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