$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 재료특성 및 휨 거동 역학적 특성
Material Properties and Structural Characteristics on Flexure of Steel Fiber-Reinforced Ultra-High-Performance Concrete 원문보기

콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.28 no.2, 2016년, pp.177 - 185  

김경철 (군산대학교 토목공학과) ,  양인환 (군산대학교 토목공학과) ,  조창빈 (한국건설기술연구원 구조융합연구소)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

이 논문에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)의 부재의 휨거동을 특성을 파악하고자 하였다. 하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트압축강도는 150 MPa이다. 부피비 1.5%의 하이브리드 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 휨거동 특성 실험을 수행하였다. 강섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장거동 재료 특성은 구조거동 예측을 위해 매우 중요하다. 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 하중-균열개구변위 측정결과를 이용하여 인장거동 특성을 파악하였다. 실험결과는 하이브리드 강섬유 보강 UHPC는 균열제어에 유리한 것을 나타낸다. 또한, 강섬유 보강 UHPC 보의 연성지수는 1.6~3.0을 나타내어 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 모멘트-곡률 관계 측정결과와 해석결과를 비교하였다. 휨철근을 배근하지 않은 UHPC 보에 대한 휨강도 예측결과는 측정 휨강도를 다소 과다평가하고 있다. 전반적으로 본 연구에서 제시한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 재료 및 휨 거동 모델링 제안기법에 의해 압축강도 150 MPa 급의 강섬유 보강 콘크리트 보의 합리적인 휨성능 예측이 가능하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper concerns the flexural behavior of steel fiber-reinforced ultra-high-performance concrete (UHPC) beams with compressive strength of 150 MPa. It presents experimental research results of hybrid steel fiber-reinforced UHPC beams with steel fiber content of 1.5% by volume and steel reinforcem...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 0.012 이내의 철근비 조건에서 초고성능 콘크리트 보의 휨 거동 특성을 파악하고자 하였다. 또한, 실험부재의 순수 휨 구간 영역을 제외한 좌·우 구간에는 D10 철근을 이용한 스터럽을 150 mm 간격으로 배근하여 전단파괴를 방지하였다.
  • 직접인장시험 시에 부재 축선을 따라 인장하중만을 재하하는데 많은 어려움과 오차를 내포할 가능성이 있다. 따라서, 본 연구에서는 노치를 갖는 프리즘 시편의 하중-CMOD 측정결과를 이용하여 인장응력-변형률 관계를 도출하는 방법을 제시하였다.
  • 이 연구에서는 하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트의 압축거동과 인장거동 모델링을 토대로 휨 거동 특성을 파악하기 위한 실험 및 수치해석 연구를 수행하였으며, 주요 연구 결과는 다음과 같다.

가설 설정

  • 단면해석을 수행하기 위하여 적층단면(multi-layer)기법을 적용하였으며, 부재 단면을 여러 개의 층(layer)으로 분할하였다.22) 부재 단면에 걸쳐 변형률은 선형으로 분포한다고 가정하였다(Fig. 9). 단면의 상연과 하연에서의 변형률은 곡률과 중립축 깊이를 이용하여 결정할 수 있다.
  • 먼저, 해석단계마다 단면 내의 변형률을 가정한다. 가정한 곡률에 대해 중립축 위치를 변화하여 단면 내의 변형률 분포를 산정한다.
  • 따라서 이러한 재료특성 실험 시편의 하이브리드 강섬유 배열과 부재의 하이브리드 강섬유 배열 차이에 의해 휨성능 예측값은 실험결과를 과다평가하고 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서의 휨성능 해석 기법에 철근의 인장증강효과 모델링을 반영하지는 않았다. 휨실험 부재에는 실제적으로 인장증강효과가 발현되었으리라고 판단된다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트의 압축거동과 인장거동 모델링을 토대로 휨 거동 특성을 파악한 결과 연성지수는 어떻게 나타났는가? 4) 낮은 철근비에서도 연성지수는 1.6~3.0을 나타낸다. 이는 하이브리드 강섬유 보강 초고성능 콘크리트가 우수한 연성거동을 나타내는 것을 의미한다.
일반 콘크리트의 특징은? 일반 콘크리트는 인장강도와 휨강도가 낮고, 파괴 시취성적인 성질을 나타낸다. 일반 콘크리트의 재료적인 단점을 보완하기 위해 섬유를 보강한 섬유보강콘크리트에 관한 많은 연구가 진행되고 있다.
강섬유를 보강한 강섬유 보강 콘크리트의 특징은? 일반 콘크리트의 재료적인 단점을 보완하기 위해 섬유를 보강한 섬유보강콘크리트에 관한 많은 연구가 진행되고 있다.1-4) 특히, 강섬유를 보강한 강섬유 보강 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 콘크리트의 취성거동을 연성거동으로 유도하고,5-8) 콘크리트의 인장 저항력을 증대시키며, 국부적인 균열의 생성과 성장을 억제하는 등 전반적으로 콘크리트의 역학적 성질을 개선시킨다.9-10) 또한, 강섬유를 혼입한 강섬유 보강 콘크리트는 부재의 단면축소와 구조물의 자중감소를 유발한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (23)

  1. Ashour, S. A., and Waff, F. F. "Flexural Behavior of Highstrength Fiber Reinforced Concrete Beams", ACI Structural Journal, Vol.90, No.3, 1993, pp.279-287. 

  2. Oh, B. H., "Flexural Analysis of Reinforced Concrete Beams Containing Steel fibers", Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.118, No.10, 1992, pp.2812-2863. 

  3. Swamy, R. N., and Al-Ta'an, S. A., "Deformation and Ultimate Strength in Flexure of Reinforced Concrete Beams made with Steel fiber Concrete", ACI Structural Journal, Vol.78, No.5, 1981, pp.395-405. 

  4. Li, V. C., and Fischer, G., "Reinforced ECC - An Evolution from Materials to Structures", Proceedings of the 1st fib congress - Concrete Structures in the 21st Century, Osaka, 2002, pp.105-122. 

  5. Chunxiang, Q., and Patnaikuni, I., "Properties of High-Strength Steel Fiber-Reinforced Concrete Beams in Bending", Cement & Concrete Composites, Vol.21, 1999, pp.73-81. 

  6. Kooiman, A. G., "Modelling the Post-Cracking Behavior of Steel Fibre Reinforced Concrete for Structural Design Purposes", HERON, Vol.45, No.4, 2000, pp.275-307. 

  7. Alsayed, S. H., "Flexural Deflection of Reinforced Fibrous Concrete Beams", ACI Structural Journal, Vol.90, No.1, 1993, pp.72-76. 

  8. Manfred, T., and Jens, G., "Bending Design of Steel-Strengthened UHPC", Proceedings of 2nd International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, 2008, pp.523-532. 

  9. Kang, S. T., Kim, Y. Y., Lee, B. Y., and Kim, J. K., "Fiber Orientation Impacts on the Flexural Behavior of Steel Fiber Reinforced High Strength Concrete", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.20, No.6, 2008, pp.731-739. 

  10. Yuguang, Y., Walraven, J., and Uiji, J. D., "Study on Bending Behavior of an UHPC Overlay on a Steel Orthotropic Deck", Proceedings of 2nd International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, Germany, 2008, pp.639-646. 

  11. Yang, I. H., Joh, C., and Kim, B. S., "Structural Behavior of Ultra High Performance Concrete Beams Subjected to Bending", Engineering Structures, Vol.32, No.11, November, 2010, pp.3478-3487. 

  12. Yang, I. H., Joh, C. B., and Kim, B. S., "Flexural Strength of Large Scale Ultra High Performance Concrete Prestressed T-Beams", Canadian Journal of Civil Engineers, Vol.38, No.11, 2011, pp.1185-1195. 

  13. Si-Larbi, A., Ferrier, E., and Hamelin, P., "Flexural Behavior of Ultra High Performance Concrete Reinforced with Short Fibers and CFRP Rebars", Proceedings of 2nd International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, 2008, pp.661-672. 

  14. American Concrete Institute, "Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Concrete", ACI 544.4R-88,ACI Manual of Concrete Practice, Detroit, 1988. 

  15. Fedaral Highway Administration, Material Property Characterization of Ultra-High Performance Concrete, 2006, pp.23-49. 

  16. Yang, I. H., Kim, K. C., and Joh, C. B., "Structural Behavior of Hybrid Steel Fiber-Reinforced Ultra High Performance Concrete Beams Subjected to Bending", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.26, No.6, 2014, pp.771-778. 

  17. RILEM TC 162-TDF, "Test and Design Methods for Steel Fibre Reinforced Concrete; Bending Test-Final Recommendation", Materials and Structures, Vol.35, No.253, 2002, pp.579-582. 

  18. Hillerborg, A., Modeer, M., and Petersson, P. E., "Analysis of Crack Formation and Crack Growth in Concrete by Means of Fracture Mechanics and Finite Elements", Cement and Concrete Research, Vol.6, No.6, 1976, pp.773-782. 

  19. Kitsutaka, Y., "Fracture Parameters by Polylinear Tensionsoftening Analysis", Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol.123, No.5. 1997, pp.444-450. 

  20. Association Francaise du Genil Civil (AFGC) Betons fibres a ultra-hautes performances. Association Francaise du Genil Civil, 2013, France. 

  21. DAfStB, State-of-the-art Report on Ultra High Performance Concrete - Concrete Technology and Design, draft 3, Deutscher Ausschuss fur Stahltbeton/German Association for Reinforced Concrete, Berlin, Germany, 2003. 

  22. Yuguang, Y., Walraven, J., and Uiji, J. D., "Study on Bending Behavior of an UHPC Overlay on a Steel Orthotropic Deck", Proceedings of 2nd International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Germany, 2008, pp.639-646. 

  23. Yang, I. H., Kim, K. C., and Joh, C. B., "Flexural Strength of Hybrid Steel Fiber-Reinforced Ultra-High Strength Concrete Beams", Journal of the Korea Concrete Institute, Vol.27, No.3, 2015, pp.280-287. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로