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문제 정의
- 사용된 보강재의 경우 부식을 방지하는 스테인리스 강의 한 종류인 Helical Bar로 니켈 (Ni)-크롬 (Cr) 합금강의 한 종류이며 형상이 갖는 특이성 때문에 붙혀진 이름이다. 기존의 STS316 강괴를 나선형으로 비틀은 형태로 금형하여 제작하였으며, 이는 시공 시 부착단면 증대와 보강재의 인성 향상을 목적으로 보강 성능을 증가시키기 위해 설계되었다. Helical Bar는 넓은 온도범위에 걸쳐 높은 인장강도와 양호한 연성, 인성을 나타내지만, 일반강재에 비해 상대적으로 항복강도가 낮고, 항복비 (항복강도/인장강도)도 작기 때문에 냉간가공시 변형이 용이하다.
- 지진발생시 외력으로부터 대응할 수 있는 구조물의 성능은 내진실험에 의한 변위이력을 기반으로 이 때 하중으로부터 실제로 흡수 및 소산되는 에너지를 계산하여 구조물의 안전성 여부를 검토할 수 있다. 따라서 에너지 소산능력을 분석하기 위하여 하중-변위 곡선의 내부면적을 계산하여 평가하였다.
- 따라서, 적용되는 보강재의 역학적, 물리적 특성이 가장 중요한 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 기존의 유기재료의 보강재와 달리 탄성계수 및 물리적 성질이 비슷한 무기계 재료를 사용함으로서 보강으로 인한 재료의 분리, 탈락, 박리 등을 방지할 수 있는 장점이 있다. 사용된 보강재의 경우 부식을 방지하는 스테인리스 강의 한 종류인 Helical Bar로 니켈 (Ni)-크롬 (Cr) 합금강의 한 종류이며 형상이 갖는 특이성 때문에 붙혀진 이름이다.
- 본 연구에서는 보강재를 이용하여 기둥외부의 주요 구간에 횡하중에 대한 보강을 실시함으로써 내진과 같은 성능을 향상시켰다. 따라서, 적용되는 보강재의 역학적, 물리적 특성이 가장 중요한 요인으로 작용한다.
제안 방법
- 기둥단면에서 보강위치는 실험체의 표면으로부터 콘크리트 피복을 약 20~30mm 제거한 뒤 이 홈을 따라서 보강재를 매입하여 설치하였다. Helical Bar의 시작점과 끝점은 구속력을 충분히 발휘할 수 있도록 원형기둥 접촉면에서 수직으로 50mm 깊이의 구멍에 고강도 에폭시를 사용하여 수직 앵커부를 만들었다. 보강재 매립 후 홈은 조기강도 40MPa 이상의 보수용 고강도 그라우트 충전재를 사용하였으며 기존의 콘크리트 단면과 보수한 피복이 시공이음 없이 일체가 잘되도록 에폭시 계열의 신구접착제를 사용하였다.
- CR-8-100-A : CR-8-100 실험체와 같은 Helical Bar와 보강간격을 갖지만 보강의 위치가 다르다. 기존의 콘크리트 피복을 위험단면인 기초접합부로부터 500mm 높이 구간을 모두 제거한 후 보강재인 Helical Bar를 이용하여 직접 축방향 주철근에 나선형으로 보강을 실시하였다. 이 후 고성능 재료인 고강도 그라우트 (Grout)재를 사용하여 새로운 콘크리트 피복을 생성하였다.
- 기초부는 1,200×600×600 (mm)으로 일반적인 철근과 콘크리트로 구성하여 원형기둥의 횡하중 가력 시 충분한 구속력을 제공할 수 있도록 하였 으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm 크기의 형상비 (aspect ratio) 3.0, 횡방향철근비 0.25%인 철근콘크리트 구조물로 제작하였다.
- 내진설계 도입 이전의 원형교각을 모델로 하여 축소 실험체를 제작하고 Helical Bar를 활용한 보강 후 준정적 실험을 통해 내진성능을 평가하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결론을 요약하면 다음과 같다.
- 그리고 별도로 하나의 실험체를 구성하였는데 이는 실제 1992년 이전의 내진설계가 미반영된 교각의 경우 공용기간이 상당히 지난 구형 구조물로 현재 대부분이 강도 및 강성의 감소로 인한 내진성능의 부족뿐 만 아니라 콘크리트 피복면의 중성화, 균열 및 손상으로 인한 콘크리트 보유 성능 부족, 내구성 감소, 단면력 감소 등의 복합적인 문제점도 동반한다 (Jeon, 2001). 따라서, 이러한 문제점을 갖는 악조건을 가정하여 횡하중에 대한 보강과 동시에 오래된 콘크리트의 피복을 보수 및 보강용 조기강도 40Mpa 이상의 그라우트재로 새롭게 교체하여 문제점을 동시에 해결할 수 있는 실험체를 추가로 구성하였다. Table 5는 콘크리트 피복 교체용으로 사용된 재료의 특성을 나타내며 시멘트계 고강도 몰탈로써 무수축성, 자기 평탄성, 속결성 등의 특징을 갖는다.
- 모든 실험에서 같은 환경조건을 유지하였으며, 진행하는 동안 실험체의 관찰면은 위험단면을 중점으로, 기초-기둥 접합부로부터 100mm마다 상부 방향으로 구분하여 관찰하였다. 실험체는 모두 소성힌지 구간에서 주로 파괴되었으며 전형적인 휨-전단파괴 양상을 나타냈다.
- 준정적 방법의 반복 횡하중 재하는 실제 지진과 같은 수평력으로부터 구조물의 공급역량 곡선을 얻을 수 있는 가장 일반적인 방법이다. 보강된 실험체의 횡하중 가력에 앞서 가력비를 결정하기 위하여 무보강 일반 실험체를 통해 항복변위를 확인하였다. 항복변위는 실험결과 δy=22mm이며 이에 따른 Drift Level (δ/δy)은, 0.
- 본 연구에서 적용한 항복변위는 하중-변위곡선 최대내력의 75%에 해당하는 변위점을 이은 직선이 최대내력점에 도달 하였을 때의 수평변위를 항복변위로 정의하였다. 또한, 극한 변위는 구조물의 수평횡하중이 최대횡하중에 비해 20% 저하되었을 때의 변위를 택하는 방법을 극한변위로 정의하였다.
- 본 연구에서 중점적으로 고려한 변수는 보강재료의 단면력 크기변화에 따른 보강성능 변화와 위험단면구간에서 보강간격에 따른 성능 변화이다. 이러한 요인은 적용되는 보강재의 사용량이 과대 또는 과소일 경우 취성 및 연성능력의 부족으로 문제가 발생할 수 있으며 (Kim, 1999) 경제성과도 밀접한 관계를 나타낸다.
- 따라서 내진성능을 위한 단면력 증가를 위하여 다양한 재료의 보강재와 형식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 1992년 도로교설계기준의 내진설계도입 이전의 규정에 따라 설계, 시공된 교각의 축소 모델로 실험체를 제작하여 교각의 변위비에 따른 횡하중을 변위제어방식으로 입력하여 준정적 방법을 통해 실시하였으며, 원형교각 외부에 Helical Bar를 이용한 내진보강 시공 후 실내실험을 통하여 파괴거동, 하중-변위 특성, 연성도 평가 및 에너지 평가를 실시하였다.
- 실제 원형교각을 바탕으로 1/4 축소모델 실험체를 기초부와 기둥부로 나누어 설계하였다. 실험체에 대한 보강 전 고유치 해석을 통해 내진성능을 평가한 결과 내진성능의 부족으로 보강의 타당성을 확인하였다.
- 실험으로 얻어진 이력곡선으로부터 에너지 소산능력의 특징을 이용하여 감쇠를 비교하였다. 각 실험체에 입력된 횡하중으로부터 얻은 횡하중-변위 이력곡선에서 횡하중의 가력주기당 흡수되는 에너지를 나타내는 면적이 Fig.
- 실험을 통하여 얻은 하중-변위 곡선에서 변위별 최대 횡하중점을 도출하여 포락선을 작성하였다. 종축의 횡하중과 횡축의 변위로 이루어진 포락선에서 그래프 아래의 x축과 이루는 면적을 지진 발생시 외부 에너지를 흡수할 수 있는 구조물의 연성능력으로 보고 있다.
- 기존의 콘크리트 피복을 위험단면인 기초접합부로부터 500mm 높이 구간을 모두 제거한 후 보강재인 Helical Bar를 이용하여 직접 축방향 주철근에 나선형으로 보강을 실시하였다. 이 후 고성능 재료인 고강도 그라우트 (Grout)재를 사용하여 새로운 콘크리트 피복을 생성하였다. 실제 오래된 교각에 적용할 경우 Helical Bar를 통한 보강성능 뿐만 아니라 콘크리트 자체의 강도증진의 효과도 있을 것으로 사료된다.
- 횡하중의 증분은 항복 변위의 배수로 드리프트 비를 결정하였다. 총 6개 실험체의 분류는 실험체의 보강 유무 (실험체명의 첫째 항), 보강된 Helical Bar 직경 (실험체명의 둘째 항), 보강간격 (실험체명의 셋째 항)으로 구분하였으며, 고강도 그라우트로 새롭게 피복의 치환을 실시한 실험체 (CR-8-100-A) 1기를 추가한 이상 4개의 변수로 분류 하였으며 Table 4와 같다. Fig.
- 총 6기의 실험체를 제작하여 Hydraulic Actuator를 이용하여 횡하중의 드리프트 비 (Drift Ratio)를 이용한 변위 제어 방식으로 준정적 실험을 실시하였다. 횡하중의 증분은 항복 변위의 배수로 드리프트 비를 결정하였다.
- 항복변위는 실험결과 δy=22mm이며 이에 따른 Drift Level (δ/δy)은, 0.25% (5.5mm), 0.5% (11mm), 0.75% (16.5mm), 1.0% (22mm), 1.5% (33mm), 2.0% (44mm), 2.5% (55mm), 3.0% (66mm), 4.0% (88mm), 5.0% (110mm)로 결정하였다.
- 0% (110mm)로 결정하였다. 횡하중 가력시 초기에 실험체의 급작스런 파괴를 방지하기 위하여 처음부터 1.0%까지는 0.25%씩 변위를 증가시켰고, 1.0% 이후부터는 0.5%씩, 3.0%부터는 1.0%씩 증가시키면서 수렴성을 증가 시키고 동일변위의 제어하중을 Fig. 7과 같이 2회씩 반복 재하하며 실험체의 최대 수평변위를 확인하였다.
대상 데이터
- Helical Bar의 시작점과 끝점은 구속력을 충분히 발휘할 수 있도록 원형기둥 접촉면에서 수직으로 50mm 깊이의 구멍에 고강도 에폭시를 사용하여 수직 앵커부를 만들었다. 보강재 매립 후 홈은 조기강도 40MPa 이상의 보수용 고강도 그라우트 충전재를 사용하였으며 기존의 콘크리트 단면과 보수한 피복이 시공이음 없이 일체가 잘되도록 에폭시 계열의 신구접착제를 사용하였다. Fig.
- 따라서 내진에 의한 보강재로써 큰 성능을 발휘 할 것으로 기대된다. 본 연구에서 사용한 Helical Bar의 직경종류는 3가지로 재료의 단면도는 Fig. 1과 같다. 이는 단면적을 달리하여 각각의 단면력 크기를 변수로 두었다.
- 본 연구에서는 기존의 유기재료의 보강재와 달리 탄성계수 및 물리적 성질이 비슷한 무기계 재료를 사용함으로서 보강으로 인한 재료의 분리, 탈락, 박리 등을 방지할 수 있는 장점이 있다. 사용된 보강재의 경우 부식을 방지하는 스테인리스 강의 한 종류인 Helical Bar로 니켈 (Ni)-크롬 (Cr) 합금강의 한 종류이며 형상이 갖는 특이성 때문에 붙혀진 이름이다. 기존의 STS316 강괴를 나선형으로 비틀은 형태로 금형하여 제작하였으며, 이는 시공 시 부착단면 증대와 보강재의 인성 향상을 목적으로 보강 성능을 증가시키기 위해 설계되었다.
- 실험체는 1992년 이전에 설계된 원형교각을 바탕으로한 축소모델로서 그 당시 원형교각의 일반적인 단면형식 및 치수를 적용하였다. 제작시 사용한 재료는 SD40 이형철근과 보통 시멘트를 사용한 콘크리트 설계강도 24MPa이며 Table 1은 실험체 제작시 콘크리트 배합표와 같다.
- 압축강도 시험을 위해 사용한 공시체의 제원은 직경 10cm, 높이 20cm, 단면적 78.54cm2이며, 설계강도는 24MPa이다. 실험체에 사용된 콘크리트에 대한 압축강도 시험 결과는 Table 2와 같다.
- 실험체는 1992년 이전에 설계된 원형교각을 바탕으로한 축소모델로서 그 당시 원형교각의 일반적인 단면형식 및 치수를 적용하였다. 제작시 사용한 재료는 SD40 이형철근과 보통 시멘트를 사용한 콘크리트 설계강도 24MPa이며 Table 1은 실험체 제작시 콘크리트 배합표와 같다.
이론/모형
- 모든 보강이 시공된 실험체의 형식은 나선형태이며 보강 위치 및 구간에 대한 선정은 Paulay and Priestley (1992)의 소성힌지 제안식을 사용하였다. 하지만 이 제안식의 경우 축방향 주철근의 특성만을 고려하여 실제 소성힌지 구간보다 과소평가 되는 경향이 있다.
성능/효과
- (1) Helical Bar의 보강시 보강재의 직경을 일방적으로 증가시켜 횡구속력을 향상시키는 것은 전체적인 구조물의 성능에 악영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 동일 조건 실험체에서 보강재 직경크기 6mm, 8mm, 10mm 경우 각각 변위 연성도 22.
- (2) 직경 8mm의 나선형태 보강간격 100mm와 보강간격을 20% 감소시킨 80mm의 경우 보강간격을 줄인 실험체에서 변위 연성도 22.78%, 에너지 흡수능력 20.56%가량 더 증가 하였다. 동일 조건의 경우, 부재의 위험단면에서 보강성능 향상을 위해 보강간격을 좁힘으로써 횡방향 구속력이 취약한 곳으로 발생하는 부재의 응력 편재를 방지하는 것은 효과적임을 확인하였다.
- (4) 실험체의 보강 후 실제 파괴는 계산된 소성힌지 구간내에서 보다 작은 범위로 나타났으며, 이는 보강효과로 인해 기둥의 연성거동에 의한 연성파괴를 유도하는 것으로 판단된다. 위험단면 전체에 걸친 보강은 내력 편재를 방지하여 우수한 보강성능 향상을 보이지만 자칫 비경제적, 과대설계가 될 수 있다.
- CR-6-100 : 무보강 실험체에 비해 소정의 연성능력과 에너지 소산능력이 증가하였으나 Drift Level 3.0 (%) 이후 보강재인 Helical Bar의 절단이 발생하여 횡방향 구속력 부족으로 주철근의 미끄러짐 현상과 이에 따른 심부 콘트리트의 인장파괴로 인한 내부 콘크리트 탈락으로 축방향 주철근만이 횡하중에 대한 저항을 부담하여 급격히 기둥부의 연성능력이 감소되었다.
- CR-8-80 : 동일한 직경을 사용한 CR-8-100보다 보강간격 20%를 줄인 결과 연성도 22.78% 증가, 에너지 흡수능력 20.56% 증가 하였다. 보강재 직경크기 10mm의 CR-10-100보다 연성도 22.
- 모든 보강된 실험체의 감쇠비가 초기 약 6%로부터 최대 22%까지 증가하는 것을 볼 수 있다. Drift Level 2.0%이후 연성파괴가 발생하는 구간부터 실험이 종료되거나 실험체가 파괴되는 과정동안 지속적으로 실험체의 소산에너지가 증가함에 따라 감쇠비도 점진적으로 계속 증가하는 것을 확인하였다. 각 실험체의 횡하중 가력주기별 감쇠비를 Fig.
- 따라서 나머지 구간에서는 보강재의 콘크리트 구속 효과로 인해 콘크리트 피복이 균열로 인한 탈락현상이 적게 나타났으며 이로 인한 횡방향 저항력 손실 없이 실험종료까지 고른 횡하중에 대한 에너지 흡수능력을 보여주었다. Drift Level 3.0%, 변위 60mm구간부터 횡하중의 강도감소가 보이지만 급격하지 않으며 완만하게 감소되는 것을 알 수 있다.
- 가장 성능이 좋은 8mm 직경의 보강재를 보강간격의 차이를 두어 실험한 포락선에서는 보강간격을 줄여 내력편재를 배제하는 것이 강성과 연성을 모두 향상시키는 것으로 나타났다. 또한, CR-8-100-A와 같이 콘크리트 피복을 고강도로 치환한 경우 유사한 실험체인 CR-8-100 보다 향상된 연성능력을 확인할 수 있었다.
- CR-8-80 : Helical Bar의 직경 8mm를 사용하여 나선간격을 기존의 100mm에서 20%감소시킨 80mm간격으로 보강하였다. 가장 일반적이고 효과적인 8mm단면의 Helical Bar를 응력 편재비를 줄일 수 있도록 보강간격을 줄였다. 실험체가 받은 최대 횡하중은 122.
- 각각의 보강된 실험체는 연성도 평가로부터 연성능력이 최소 22.5%에서 최대 84.7%까지 증가한 것을 확인 하였으며 이는 CR-6-100 실험체를 제외한 모든 보강된 실험체에서 도로교 설계기준의 소요 변위연성도 최대값인 5.0을 상회하는 것으로 타나났다. Helical Bar를 이용한 보강 실험체는 무보강 실험체에 비해 극한변위가 커지는 양상을 보인다.
- 43% 증가를 나타냈다. 같은 직경의 Helical Bar와 같은 보강간격을 가지는 CR-8-100에 비해 변위 연성도 27.89%, 에너지 소산능력 31.32% 증가하였다. 이것은 보강재의 보강위치가 내부에 위치함에 따라 축방향 주철근 내부의 심부콘크리트와 주철근을 직접적으로 구속시키는 효과가 있는 것으로 판단된다.
- 횡하중-변위 이력곡선에서 가력하는 횡하중의 반복횟수가 증가할수록 타원의 크기가 커지는 것을 알 수 있다. 대부분의 보강된 실험체는 Drift Level 2.0%에서 최대 횡하중을 나타낸 후 가력되어지는 하중의 크기가 점점 작아지고 있으나 등가점성 감쇠비는 여전히 조금씩 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 모든 보강된 실험체의 감쇠비가 초기 약 6%로부터 최대 22%까지 증가하는 것을 볼 수 있다.
- (1) Helical Bar의 보강시 보강재의 직경을 일방적으로 증가시켜 횡구속력을 향상시키는 것은 전체적인 구조물의 성능에 악영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 동일 조건 실험체에서 보강재 직경크기 6mm, 8mm, 10mm 경우 각각 변위 연성도 22.47%, 44.38%, 44.66% 에너지 소산능력 66.48%, 84.62%, 98.67%로 6mm에서 8mm 로의 증가폭이 21.91%, 18.14%인 것에 비해 8mm에서 10mm로의 증가폭은 0.28%, 14.05%로 일정 범위 이후로는 보강재 단면크기에 따른 보강성능 증가폭이 감소하는 것을 확인하였으며 더욱이 파괴거동에서는 취성파괴로의 유도현상도 확인할 수 있었다.
- 56%가량 더 증가 하였다. 동일 조건의 경우, 부재의 위험단면에서 보강성능 향상을 위해 보강간격을 좁힘으로써 횡방향 구속력이 취약한 곳으로 발생하는 부재의 응력 편재를 방지하는 것은 효과적임을 확인하였다.
- 가장 성능이 좋은 8mm 직경의 보강재를 보강간격의 차이를 두어 실험한 포락선에서는 보강간격을 줄여 내력편재를 배제하는 것이 강성과 연성을 모두 향상시키는 것으로 나타났다. 또한, CR-8-100-A와 같이 콘크리트 피복을 고강도로 치환한 경우 유사한 실험체인 CR-8-100 보다 향상된 연성능력을 확인할 수 있었다.
- 우리나라는 그 동안 지진으로부터 안전지대로 평가되어 왔으나, 최근에는 지진발생빈도가 증가하는 추세에 있다. 또한, 관측기록들의 조사, 분석결과 지진관측이 시작된 1999년부터 2011년까지 연평균 약 44회의 지진이 한반도에서 발생하고 있으며, 1988년 이후 한반도 지진 발생이 증가추세에 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 근래에 발생한 크고 작은 여러 지진들에 의해 주요 구조물의 붕괴와 같은 큰 사고는 발생하지 않았지만, 우리나라에서도 구조물에 치명적인 손상을 줄 수 있는 강진이 발생할 가능성을 배제할 수는 없다.
- 0%에서 최대 횡하중을 나타낸 후 가력되어지는 하중의 크기가 점점 작아지고 있으나 등가점성 감쇠비는 여전히 조금씩 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 모든 보강된 실험체의 감쇠비가 초기 약 6%로부터 최대 22%까지 증가하는 것을 볼 수 있다. Drift Level 2.
- CR-8-100-A : 가장 큰 효과를 보였다. 무보강에 비해 변위 연성도 84.66%, 에너지 소산능력 142.43% 증가를 나타냈다. 같은 직경의 Helical Bar와 같은 보강간격을 가지는 CR-8-100에 비해 변위 연성도 27.
- 13에서와 같이 CR-8-100-A 실험체가 가장 우수한 성능을 보이며, 특히 CR-8-80과 함께 지속적으로 선형적인 에너지 소산능력을 보여준다. 보강 형태에 따라서 최소 1.67배에서 최대 2.42배에 이르기까지 에너지 소산능력의 향상을 확인하였다.
- 9는 하나의 좌표상에 표시한 전체 실험체의 하중-변위 포락선이다. 보강간격을 모두 100mm로 하고 단면적의 크기 (보강재료의 직경)를 변수로 하였을 때 얻은 하중-변위포락선에서 8mm 직경의 단면적을 갖는 보강재의 성능이 가장 우수하게 나타났다.
- 보강의 유무와 각 실험변수에 따라 최종파괴 정도 및 크기는 차이가 있었으나, 일반적으로 실험시작 후 초기에는 균열이 전체 구간에 고루 분포하는 경향을 보이다가 후반부에는 균열이 급격히 소성 힌지 구간에 집중되면서 콘크리트 피복의 탈락과 심부 콘크리트의 탈락까지 이어졌다. 보강을 실시한 원형기둥 실험체의 경우 실험 중반까지 보강재의 영향을 받아 기둥부재의 횡 구속력 증가로 인한 강성증가를 보였으며, 이는 극한변위 증가와 횡변위 감소를 통해 확인할 수 있었다.
- 56% 증가 하였다. 보강재 직경크기 10mm의 CR-10-100보다 연성도 22.54%, 에너지 소산능력 11.99% 증가하였다. 같은 직경크기의 보강재를 사용한 CR-8-100 실험체의 성능과 비교하였을때, 보강재의 단면력을 늘리는 것보다 보강간격을 줄이는 것이 더 효과적이라고 판단된다.
- 보강재로서의 횡방향 구속력 손실로 인하여 이후 무보강 실험체와 마찬가지로 급격한 성능저하를 보였다. 본 실험조건에서는 무보강 실험체에 비해 높은 횡하중 저항성능을 확보하기 위해서는 6mm 직경의 Helical Bar 단면력은 약한 것으로 나타났다.
- Helical Bar의 직경크기가 8mm부터 횡방향에대한 보강성능이 실험체의 파괴까지 이어지는 것으로 판단된다. 본 실험체는 무보강 실험체에 비해 변위 연성도는 44.38%증가, 에너지 소산능력은 84.62% 증가하였다.
- 실제 원형교각을 바탕으로 1/4 축소모델 실험체를 기초부와 기둥부로 나누어 설계하였다. 실험체에 대한 보강 전 고유치 해석을 통해 내진성능을 평가한 결과 내진성능의 부족으로 보강의 타당성을 확인하였다. 기초부는 1,200×600×600 (mm)으로 일반적인 철근과 콘크리트로 구성하여 원형기둥의 횡하중 가력 시 충분한 구속력을 제공할 수 있도록 하였 으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm 크기의 형상비 (aspect ratio) 3.
- 1kN 으로 나타났으며 파괴거동시 나타나는 균열이 다른 실험체에 비해 적게 나타나고 가력한 하중단계에서 한 단계 이상씩 지연되는 것으로 나타났다. 주로 소성힌지 구간에서 집중적으로 발생하는 것을 확인하였다. 이는 직접적인 내부 보강과 고강도화 된 콘크리트 피복의 향상된 강성과 강도로 인해 연성파괴로 유도하는 것으로 판단된다.
- 실제 오래된 교각에 적용할 경우 Helical Bar를 통한 보강성능 뿐만 아니라 콘크리트 자체의 강도증진의 효과도 있을 것으로 사료된다. 최대 횡하중은 134.1kN 으로 나타났으며 파괴거동시 나타나는 균열이 다른 실험체에 비해 적게 나타나고 가력한 하중단계에서 한 단계 이상씩 지연되는 것으로 나타났다. 주로 소성힌지 구간에서 집중적으로 발생하는 것을 확인하였다.
후속연구
- (3) 실험에서는 보강재료의 보강뿐만 아니라 콘크리트 피복의 고강도화 또한 횡하중에 대한 보강성능 향상에 효과가 있는 것으로 나타났으나, 실제 부재의 경우 상부구조의 하중이 존재함으로 이를 고려한 추가 연구가 필요하다.
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