최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정한 결과 원형 시편에 1${\sim}$3개의 초기 균열이 불규칙 하게 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 일방향 휨인장과 마찬가지로 이방향 인장상태의 균열강도의 크기효과에 관한 연구를 위한 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 삼차원 유한요소 해석을 통해 분석하였으며, 지점간의 지름, 하중재하판의 지름, 시험체의 두께와 여유길이 등이 주요변수로 고려되었다. 분석결과 시험체가 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.
최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정한 결과 원형 시편에 1${\sim}$3개의 초기 균열이 불규칙 하게 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 일방향 휨인장과 마찬가지로 이방향 인장상태의 균열강도의 크기효과에 관한 연구를 위한 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 삼차원 유한요소 해석을 통해 분석하였으며, 지점간의 지름, 하중재하판의 지름, 시험체의 두께와 여유길이 등이 주요변수로 고려되었다. 분석결과 시험체가 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.
The biaxial tensile strength of concretes was measured by the Biaxial Flexure Test(BFT) which was recently developed to measure the biaxial tensile strength of concretes. From the test result, The circular specimen is generally fractured after 1${\sim}$3 of the initial crack were formed o...
The biaxial tensile strength of concretes was measured by the Biaxial Flexure Test(BFT) which was recently developed to measure the biaxial tensile strength of concretes. From the test result, The circular specimen is generally fractured after 1${\sim}$3 of the initial crack were formed on the top of specimen. The direction and number of the initial crack was completely arbitrary. As the specimen was larger, the number of the crack increased. And, the strengths of the different radii and thickness of specimens were calculated by the commercial finite element program to study the size effect of the biaxial tensile strength like the uniaxial tensile strength. The parameters such as radii to the support and to the load point, were studied using the program. The results of the FE analysis were entirely consistent with the predictive solution, when b/a>0.4, and the thickness of the specimens were increased. On the other hands, those with lesser free length showed good results.
The biaxial tensile strength of concretes was measured by the Biaxial Flexure Test(BFT) which was recently developed to measure the biaxial tensile strength of concretes. From the test result, The circular specimen is generally fractured after 1${\sim}$3 of the initial crack were formed on the top of specimen. The direction and number of the initial crack was completely arbitrary. As the specimen was larger, the number of the crack increased. And, the strengths of the different radii and thickness of specimens were calculated by the commercial finite element program to study the size effect of the biaxial tensile strength like the uniaxial tensile strength. The parameters such as radii to the support and to the load point, were studied using the program. The results of the FE analysis were entirely consistent with the predictive solution, when b/a>0.4, and the thickness of the specimens were increased. On the other hands, those with lesser free length showed good results.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
이론/모형
본 연구에서는 최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정하였으며(지광습 외 2007), 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨인장 시험체의 거동을 분석하기 위해 삼차원 유한요소 해석을 수행하였다.
성능/효과
따라서, 본 연구진은 각종 변수 등 크기효과에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 분석하고, 식 (1)의 적용범위에 대한 지적에 대해 최근 삼차원 유한요소해석을 통해 그림 4와 같이 확인한 바 있다. 그 결과 기존 연구에 사용된 형상의 경우 충분한 정확도를 가지고 있음을 확인하였으며, 또한 가력점과 지지점의 상호비율이 너무 작거나 시험체의 두께가 얇고, 여유길이가 적을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.
여기서 h는 시험체의 두께, b/a는 가력점과 지지점의 상호비율, P는 하중, ν는 포와송비이다. 이 방향 휨인장 시험법을 통해 이축 인장강도를 측정한 결과 콘크리트 측면에 1~3개의 초기 균열이 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다.
이방향 휨인장 시험의 삼차원 유한요소해석 결과, 일방향 휨인장 강도와 마찬가지로 이방향 휨인장 강도 또한 구조체의 형상 및 크기에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었으며, 가력점과 지지점의 상호비율 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.
일반적으로 인장강도를 측정하기 위해 널리 사용되는 시험법으로는 직접 인장법, 휨인장시험법, 할렬시험법 등이 있다(Bazant 외 1991, Raphael 1984, 안주옥과 서영갑 2004). 이와 같은 시험법들에 의해 측정된 강도는 보 또는 일방향 슬래브에 발생하는 일방향 휨균열을 예측하기에는 적당하지만, 교량의 바닥판, 콘크리트 포장 또는 활주로와 같은 탄성지반위의 슬래브, 고강도콘크리트의 장경간이방향 슬래브와 같은 두께가 앏은 판의 구조적 균열, 다축구속된 콘크리트의 표면 등에 발생하는 불규칙적인 이방향 균열을 예측하기에는 무리가 있어 이방향 인장강도로 설명하는 것이 보다 합리적이다.
후속연구
4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다. 차후 시험체의 두께와 지지점 크기 비율에 따른 응력대 하중 비, 자중을 고려한 해석 등 구조체의 크기가 균열발생의 사용성에 미치는 영향을 정량적으로 파악하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.