[논문]기중 급속 동결 융해 시험 방법에 따른 철근콘크리트 보의 성능 실험 연구

김상우; 이동주; 김경민; 김진섭

doi:10.11112/jksmi.2021.25.4.46

기중 급속 동결 융해 시험 방법에 따른 철근콘크리트 보의 성능 실험 연구
An Experimental Study on the Performance of RC Beam according to the Rapid Freezing and Thawing Test Method in the Air 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.25 no.4, 2021년, pp.46 - 55

김상우 (경상국립대학교 토목공학과) , 이동주 (경상국립대학교 토목공학과) , 김경민 (경상국립대학교 토목공학과) , 김진섭 (경상국립대학교 토목공학과)

초록
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콘크리트 구조물은 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 공용년수가 증가할수록 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한 기후요소의 작용으로 동결융해 현상이 발생한다. 본 연구에서는 서울의 경우, 동결융해가 발생하는 기간 동안에 매우 건조한 날씨를 나타내기 때문에 KS F 2456 를 참고하여 콘크리트의 기중 급속 동결 융해 시험법을 제시하였다. 콘크리트 공시체 및 철근콘크리트 휨 부재를 제작하여 0, 100, 200, 300 사이클의 기중 급속 동결 융해를 수행하였으며 성능 평가를 통해 각 실험체의 재료 및 부재 단위에서의 성능 저하를 확인하였다. 300사이클까지 기중 급속 동결 융해를 수행한 설계 강도 24 MPa의 콘크리트 압축 강도는 5.24 MPa(21%) 만큼 감소하며, 기중 급속 동결 융해가 진행될수록 콘크리트의 재료적 강도 감소에 의해 철근콘크리트 휨 부재의 철근의 응력 부담이 증가되어 지진과 같은 외력 발생에 따른 구조물의 에너지 흡수(소산) 능력이 감소한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Concrete structures can cause various problems as the number of common years increases when exposed to external extreme climate conditions. Among these problems, freezing and thawing occur due to the action of extreme climate factors such as heavy rain and heavy snow, which have become the most problematic in recent years. In this study, we present a rapid freezing and thawing test method of concrete in the air, referring to KS F 2456, as Seoul exhibits very dry weather during the period of freezing and thawing. Concrete test specimens and RC beams were fabricated to perform rapid freezing and thawing of 0, 100, 200, and 300 cycles, and the performance evaluation confirmed the degradation of each subject in material and member units. The design strength of 24 MPa, which performs rapid freezing and thawing in the air up to 300 cycles, decreases by 5.24 MPa (21%), and as rapid freezing and thawing in the air increases the stress burden on reinforced concrete bending members, reducing the energy absorption (dissipation) ability of structures due to earthquakes.

주제어

표/그림 (23)

표 Table 1 Monthly mean temperature(℃) over the past 10 years at Seoul, Korea (Korea meteorological administration)
표 Table 2 Monthly mean precipitation(mm) over the past 10 years at Seoul, Korea (Korea meteorological administration)
그림 Fig. 1 Chamber for rapid freezing and thawing test method in the air
그림 Fig. 2 Concrete specimen
표 Table 3 Parameter and name of concrete specimen
그림 Fig. 3 Test Setting for concrete specimen
그림 Fig. 4 Compressive strength-cycle relation of concrete
그림 Fig. 5 Compressive strength-strain relation of NOR
그림 Fig. 6 Compressive strength-strain relation of FTA
표 Table 4 Summary of compressive test results
그림 Fig. 7 Details of RC beams
그림 Fig. 8 Test setting for RC beams
그림 Fig. 9 Cyclic loading displacement
그림 Fig. 10 Failure mode of RC beams
표 Table 5 Parameter and name of RC beams
그림 Fig. 11 Load-displacement relation of RC beams
그림 Fig. 12 Test result of RC beams
표 Table 6 Summary of bending test results
그림 Fig. 13 Load-displacement relation at peak
표 Table 7 Peak load at each cyclic loading displacement
표 Table 8 Strain at design flexural strength of beam specimen
그림 Fig. 14 Energy dissipation capacity
그림 Fig. 15 Accumulated energy dissipation capacity

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