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CFRP sheet로 감싼 원형 콘크리트 압축부재의 보강 효과
Strengthening Effect of Axial Circular Concrete Members Wrapped by CFRP sheet 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.19 no.5, 2015년, pp.10 - 21  

문경태 (제주대학교, 토목공학과) ,  박상렬 (제주대학교, 토목공학과) ,  김문관 ((주)경일종합건설)

초록
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콘크리트 구조물의 내력성능을 향상시키기 위해 탄소섬유쉬트(Carbon Fiber-Reinforced Plastic Sheet, 이하 CFRP sheet)로 보강된 콘크리트에 대해 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구는 CFRP sheet로 구속된 콘크리트에 대한 연구 중 미비한 부분을 보완하기 위하여 보강겹수, 시험체의 크기, 형상비, 겹이음길이를 변수로 하여 연구를 수행하였다. 각 시험체별 응력-변형률 곡선을 통해 콘크리트의 거동을 비교하였으며, 최대압축강도를 통하여 CFRP sheet의 보강효과를 확인하였다. 보강겹수의 증가에 따라 콘크리트의 압축성능은 크게 개선되었으며, 시험체의 크기와 형상비의 변화를 통해 이론적인 부분을 검증하였고, 겹이음길이는 둘레의 5%이상으로 해야만 보강효과에 영향이 없는 것으로 확인하였다. 또한 본 연구의 시험결과와 기존 시험결과를 정리하고 이를 기준으로 기존 강도추정모델을 통계 분석함으로 모델의 정확성과 신뢰성을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Many studies have been carried out on carbon fiber-reinforced plastic sheet(hereafter CFRP sheet)-confined concrete specimens for improve structural performance of concrete structures. To complement the existing studies, a parametric study is conducted to examine the effect of various design paramet...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이들의 연구결과 겹이음길이가 둘레의 20%인 경우 겹쳐이은 부분에서 파괴가 발생하나 구속효과에는 큰 차이가 없었으며, 30%이상인 경우 보강효과에 영향을 주지 않는다고 발표하였다. 따라서 본 논문에서는 겹이음길이가 둘레의 20% 미만인 경우 보강효과에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위하여 시험을 수행하였다. 겹이음길이의 범위를 둘레의 0~15%로 정하였으며, 5%간격으로 변화하여 시험을 수행하였다.
  • 을 수정하는 형태로 제안되었으며, Table 6에 이를 정리하였다. 본 연구에서는 시험결과와 함께 기존에 수행된 연구 결과를 정리하여 강도추정식을 제안하였으며, 기존 강도추정식의 정확성을 검증하였다.

가설 설정

  • 이 후 다른 연구자들에 의해 띠철근이나 나선철근으로 횡구속된 콘크리트의 강도추정식이 발표되었다. 식 (4)가 FRP로 구속된 콘크리트에 대해서도 직접 적용이 가능하다는 것은 Fardis and Khalili(1982)에 의해 제안되었으며, Fig. 10에 나타낸 것과 같이 FRP 인장강도에 의한 횡구속압(fl )은 구속된 콘크리트의 포아송 효과에 의한 팽창응력과 같다고 가정하였다. 따라서 횡구속압은 식 (5)와 같이 정리된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
철근콘크리트의 특징은 무엇인가? 철근콘크리트(Reinforced Concrete, RC)는 콘크리트의 단점인 인장강도를 철근으로 보강하여 수많은 건축물과 토목구조물에 광범위하게 적용되어지고 있다. 그러나 철근콘크리트는 콘크리트의 중성화와 철근의 부식, 하중 조건의 변화, 유지관리의 소홀로 인하여 구조물의 내력성능이 감소하게 되어 보강 대책이 절실히 요구된다(Kim, 2006).
구조물의 내력성능의 감소를 보강하기 위한 방법은 무엇이 주로 사용되는가? 내력 성능이 감소한 구조물의 보강방법으로는 철근콘크리트 부재와 강판을 에폭시로 부착하는 강판압착공법, 보나 기둥을 증설하거나 손상된 단면을 복구하거나 확대하는 방법이 주로 사용되었다. 그러나 이러한 보강방법은 구조물의 중량 증가, 넓은 작업 공간 요구와 이용 공간 제한, 보강재의 부식등 많은 단점을 가지고 있다.
탄소섬유쉬트로 보강된 콘크리트에 대한 많은 연구가 수행된 이유는 무엇인가? 콘크리트 구조물의 내력성능을 향상시키기 위해 탄소섬유쉬트(Carbon Fiber-Reinforced Plastic Sheet, 이하 CFRP sheet)로 보강된 콘크리트에 대해 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구는 CFRP sheet로 구속된 콘크리트에 대한 연구 중 미비한 부분을 보완하기 위하여 보강겹수, 시험체의 크기, 형상비, 겹이음길이를 변수로 하여 연구를 수행하였다.
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참고문헌 (24)

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  23. Youm, K. S., Lee, Y. H., Park, Y. J., and Lee, H. E. (2004), The Behavior of Concrete Confined by Carbon Fiber Sheet, Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol.24, No.2A, KSCE, 259-265. 

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