[논문]스터럽간격, 철근직경 및 부식률에 따른 인발 실험체의 부착강도 평가

지성우; 정호성; 윤차영; 이재연; 김강수

doi:10.11112/jksmi.2023.27.3.47

스터럽간격, 철근직경 및 부식률에 따른 인발 실험체의 부착강도 평가
Evaluation of Bond Strength of Deformed Bars in Pull-out Specimens Depending on Stirrups Spacing, Rebar diameter and Corrosion Rate 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.27 no.3, 2023년, pp.47 - 57

지성우 (서울시립대학교 건축공학과 스마트시티융합전공) , 정호성 (서울시립대학교 건축공학과 스마트시티융합전공) , 윤차영 (서울시립대학교 건축공학과 스마트시티융합전공) , 이재연 (목원대학교 건축학부) , 김강수 (서울시립대학교 건축학부 스마트시티융합전공)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 이형철근의 부착강도에 미치는 영향을 파악하고자 인발실험이 수행되었다. 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 상이한 12개의 인발 실험체를 RILEM RC 6 기준에 따라 제작하였다. 스터럽이 보강된 실험체에 대하여, 부식률이 3% 미만인 경우에는 부착강도가 증가하였으나, 부식률이 3%를 초과한 경우에는 부착강도가 감소하였다. 반면, 스터럽이 보강되지 않은 실험체에 대해서는, 부식률이 증가함에 따라 부착강도가 감소하였다. 스터럽 간격 및 부식률 대비, 철근 직경이 부착강도에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 이에 따라 스터럽 비율 및 부식률을 변수로 사용하는 인발실험체의 부착강도 회귀모형이 제시되었으며, 제안모델은 선행 모델들에 비해 낮은 오차를 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, pull-out tests were performed to investigate the effects of stirrup spacing, rebar diameter, and corrosion rate on bond strength of deformed bars in reinforced concrete. Twelve pull-out specimens with different stirrup spacing, rebar diameter, and corrosion rate were prepared following the RILEM RC6 guidelines. The test results showed that the bond strength of specimens with stirrups increased when the corrosion rate was less than 3%, whereas it decreased when the corrosion rate was more than 3%. On the other hand, the bond strength of specimens without stirrups decreased as the corrosion rate increased. The effect of rebar diameter was less significant compared to those of stirrup spacing and corrosion rate. A bond strength model for pull-out specimens was proposed considering stirrup ratio and corrosion rate, and the model showed the lowest error among the previous models.

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1 Deterioration of reinforced concrete due to corrosion
표 Table 1 Previous models to estimate bond strength
그림 Fig. 2 Details of pull-out specimens (Unit: mm)
그림 Fig. 3 Nomenclature of test specimens
표 Table 2 Summary of experimental variables
그림 Fig. 4 Fabrication process of test specimens
그림 Fig. 5 Test setup (Unit : mm)
표 Table 3 Compressive strength of concrete
표 Table 4 Material properties of rebar
그림 Fig. 6 Accelerated corrosion test
그림 Fig. 7 Measurement of corrosion rate
표 Table 5 Designed corrosion initiation time
그림 Fig. 8 Initial cracks due to corrosion
그림 Fig. 9 Correlation between corrosion rate and bond strengths
표 Table 6 Measured corrosion rate
표 Table 7 Results of pull-out tests
그림 Fig. 10 Rebar after removing corrosion product
그림 Fig. 11 Bond-slip curves of test specimens
그림 Fig. 12 Splitting failure
그림 Fig. 13 Pull-out failure
그림 Fig. 14 Histogram of variables
그림 Fig. 15 Importance of variables
그림 Fig. 16 Comparison of model accuracy
표 Table 8 Summary of model accuracy

참고문헌 (27)

Williamson, S. J., and Clark, L. A. (2002). Effect of corrosion and？load on reinforcement bond strength. Structural Engineering？International, 12(2), 117-122.

상세보기
Bhaskar, S., Bharatkumar, B. H., Gettu, R., and Neelamegam, M.？(2010). Effect of corrosion on the bond behaviour of OPC and PPC？concretes. J Struct Eng, 37, 37-42.
Yu, H., Lee, B., Kim, K., and Ahn, T. (1998), A study on the？Relationship between Degree of Rust Condition and Bond？Strength in Reinforced Concrete Members, Proceedings of the？Korea Concrete Institute Conference, 10(1), 621-626. (in Korean)
Auyeung, Y., Balaguru, P., and Chung, L. (2000). Bond behavior？of corroded reinforcement bars. ACI Materials Journal, 97(2),？214-220.

상세보기
Yalciner, H., Eren, O., and Sensoy, S. (2012). An experimental？study on the bond strength between reinforcement bars and？concrete as a function of concrete cover, strength and corrosion？level. Cement and Concrete Research, 42(5), 643-655.
Tondolo, F. (2015). Bond behaviour with reinforcement corrosion.？Construction and Building Materials, 93, 926-932.

상세보기
Zhang, B., Zhu, H., Chen, J., and Yang, O. (2020). Influence of？specimen dimensions and reinforcement corrosion on bond？performance of steel bars in concrete. Advances in Structural？Engineering, 23(9), 1759-1771.

상세보기
Harajli, M. H., Hout, M., and Jalkh, W. (1995). Local bond？stress-slip behavior of reinforcing bars embedded in plain and fiber？concrete. ACI Materials Journal, 92(4), 343-353..
Cabrera, J. G. (1996). Deterioration of concrete due to？reinforcement steel corrosion. Cement and Concrete Composites,？18(1), 47-59.

상세보기
Lee, H. S., Noguchi, T., and Tomosawa, F. (2002). Evaluation of？the bond properties between concrete and reinforcement as a？function of the degree of reinforcement corrosion. Cement and？Concrete Research, 32(8), 1313-1318.

상세보기
Chung, L., Kim, J. H. J., and Yi, S. T. (2008). Bond strength？prediction for reinforced concrete members with highly corroded？reinforcing bars. Cement and Concrete Composites, 30(7),？603-611.

상세보기
Hadi, M. N. (2008). Bond of high strength concrete with high？strength reinforcing steel.
Orangun, C. O., Jirsa, J. O., and Breen, J. E. (1977). A reevaulation？of test data on development length and splices. ACI Journal？Proceedings, 74(3), 114-122.
Xu, Y. (1990). Experimental study of anchorage properties for？deformed bars in concrete. Beijing, Tsinghua.
Stanish, K. D., Hooton, R. D., and Pantazopoulou, S. J. (1999).？Corrosion Effects on Bond Strength in Reinforced Concrete. ACI？Structural Journal, 96(6), 915-921.

상세보기
ACI Committee 408. (2003). Bond and Development of Straight？Reinforcing Bars in Tension (ACI 408R-03), American Concrete？Institute, 2003, pp. 771-782
Esfahani, M. R., and Kianoush, M. R. (2005). Development/splice？length of reinforcing bars. ACI Structural Journal, 102(1), 22.
Comite Euro-International Du Beton (CEB). CEB-FIP Model Code 2010 for Concrete Structures; Comite Euro-International Du？Beton(CEB): Lausanne, Switzerland, 2010.
Wu, Y.-F., and Zhao, X.-M. (2013). Unifed bond stress-slip model？for reinforced concrete. Journal of Structural Engineering,？139(11), 1951-1962.
Fang, C., Lundgren, K., Chen, L., and Zhu, C. (2004). Corrosion？influence on bond in reinforced concrete. Cement and Concrete？Research, 34(11), 2159-2167.

상세보기
Jeong, H., Ji, S., Kim, J. H., Choi, S. H., Heo, I., and Kim, K. S.？(2022). Development of Mapping Function to Estimate Bond-Slip？and Bond Strength of RC Beams Using Genetic Programming.？International Journal of Concrete Structures and Materials, 16(1), 49.

상세보기
Rilem, T. C. (1994). RC 6 Bond test for reinforcement steel. 2.？Pull-out test, 1983. RILEM recommendations for the testing and？use of constructions materials, 218-220.
Korean Standards Association. (2010). KS F 2405. Standard Test？Method for Compressive Strength of Concrete. Korean Standards？Association (in Korean).
KS, F. (2016). 2423. Standard Test Method for Tensile Splitting？Strength of Concrete; Korea Standards Association: Seoul. Korea.
KS, B. (2007). 0801, Test Pieces for Tensile Test for Metallic？Materials, KS B 0801.
Al-Sibahy, A., and Sabhan, M. (2020). Corrosion effects on the？bond behaviour of steel bars in self-compacting concrete.？Construction and Building Materials, 250, 118568.

상세보기
Kim, H. (2002). Effect of the rebar corrosion rate on bond strength？in reinforced concrete: factors caused by compressive strength and？embedded rebar condition (Masters dissertation). Hanyang？University, Seoul, Republic of Korea. (in Korean)

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증