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문제 정의
- L자형 하부판은 기존 철근 콘크리트 보 하부에 설치되어 보강 부위와 기존 구조물의 일체성을 확보하기 위한 부재이므로 처짐량의 변화가 상대적으로 적으며 연성파괴까지 구조물의 일체화를 유지할 수 있는 두께를 제안하는 것을 목표로 하였다. L자형 하부판의 두께는 2.
- 따라서 본 연구에서는 기존 공법의 시공성을 개선하여 구조성능 향상 및 공기 단축이 가능한 하이브리드 조립형 보강공법의 상세를 제안하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 하이브리드 조립형 보강공법의 형상을 제안한 후 유한요소해석을 통해 응력해석을 수행하여 하이브리드 조립형 보강공법의 상세를 도출하였다.
- Z형 측판은 기존 보의 측면에 설치되어 지진과 같은 횡력 발생 시 보에 발생하는 비틀림에 대해 저항하기 위한 부재이다. 또한 Z형 측판의 두께가 증가하면 콘크리트와 플레이트 간의 처짐 차이가 생겨 콘크리트의 압괴가 발생할 수 있기 때문에 Z형 측판의 적절한 두께를 결정하는 것을 목표로 하였다. Z형 측판의 두께는 2.
- 본 연구에서는 시공성 및 구조성능이 개선된 하이브리드 조립형 보강공법의 형상을 개발하기 위하여 유한 요소해석을 수행하였다. 또한 국내설계기준을 이용하여 개발된 하이브리드 조립형 보강공법의 휨강도 산정식과 유한요소해석 결과와 비교하였다.
- 하이브리드 조립형 보강공법은 기존 철근 콘크리트 보와 플레이트 혹은 플레이트와 플레이트 간 접합을 볼트접합을 통해 시공이 이루어진다. 볼트의 간격은 각 부재 간의 일체화 거동 및 응력분산에 가장 큰 영향을 미치는 변수이므로 효율적인 응력분산이 가능한 볼트 간격을 목표로 하였다. 볼트 간격은 150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 400mm로 변화를 주어 유한요소해석을 수행하였으며, 해석 결과를 [Table 5]에 정리하였다.
- 반면 건물의 중량이 증대되고 건물의 이용공간이 좁아지며 시공 시 넓은 공간이 필요하다는 문제점이 있다4),5). 이에 따라 본 연구에서는 최근 많은 연구가 진행된 하이브리드보를 적용하여 기존 내진보강공법의 문제점을 개선하고자 하였다. Cho & Kim(2016)은 합성보와 하이브리드보의 개념을 적용시킨 HyFo 합성보를 개발하여 실험을 통해 부재의 휨성능을 평가하였다.
- 하이브리드 조립형 보강공법에서 최하단부에 위치한 바닥판은 가장 큰 인장력을 받는 부재로써 바닥판의 두께에 따라 구조물의 처짐 및 파괴양상이 달라질 수 있다. 특히 두께가 과도하게 큰 경우 하중이 증가함에 따라 콘크리트의 최대압축력을 초과하여 콘크리트 압괴가 발생할 수 있어 효율적인 두께를 제안하는 것을 목표로 하였다. 바닥판의 두께는 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 30mm에 변화를 주어 유한요소해석을 수행하였으며, 해석 결과는 [Table 2]에 정리하였다.
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