초록 ▼

본 연구는 총 5개년에 걸쳐 수행되는 연구의 5단계로서 $1\sim4$단계 연구와 연계되어 연구가 진행된다. 4차년도까지의 연구에서는 모형보 실험체뿐만 아니라 콘크리트 바닥판 및 대형보 실험을 통하여 개발공법의 적용성을 검증하였다. 시험시공에 앞서 개발공법의 시공절차, 보강성능에 대해 최종적인 점검 및 검토를 수행하고 비부착 FRP판으로 긴장된 보의 거동과 정착구에서의 미세거동을 검토하기 위한 지간길이 6m의 대형보 실험을 수행하고자 한다. 또한 정착구 및 정착부의 상세한 설계 및 시공 지침을 위해서 정착구 체결

본 연구는 총 5개년에 걸쳐 수행되는 연구의 5단계로서 $1\sim4$단계 연구와 연계되어 연구가 진행된다. 4차년도까지의 연구에서는 모형보 실험체뿐만 아니라 콘크리트 바닥판 및 대형보 실험을 통하여 개발공법의 적용성을 검증하였다. 시험시공에 앞서 개발공법의 시공절차, 보강성능에 대해 최종적인 점검 및 검토를 수행하고 비부착 FRP판으로 긴장된 보의 거동과 정착구에서의 미세거동을 검토하기 위한 지간길이 6m의 대형보 실험을 수행하고자 한다. 또한 정착구 및 정착부의 상세한 설계 및 시공 지침을 위해서 정착구 체결형식 및 적착용 탭의 물성에 따른 정착성능 평가를 수행하여 FRP판 긴장용 정착구의 설계 방법을 정립할 것이다. 당해년도 연구에서는 개발된 보강공법에 대한 시험시공을 통해 실교에서의 개발공법의 시공성, 보강성능을 검증하고 현장에서의 문제점을 도출하여 실용화하는데 목표가 있다 따라서 시험시공 교량에 대해서는 비부착 FRP판 긴장공법을 적용하며, 보강 전 후의 교량에 대해 설계하중 및 시험차량 하중에 대한 구조해석을 수행하고 이를 재하시험 결과와 비교하여 보강 전 후의 거동특성을 분석함을 물론 향후 개발공법 적용시의 보강성능 평가의 기초자료로 활용할 예정이다.

Abstract ▼

This is the final stage of the 5-year research project started in 2002. A lot of theoretical and experimental studies have been conducted to verify the performance of the existing and proposed strengthening methods in the previous stages. In this final stage, the construction procedure and the perfo

This is the final stage of the 5-year research project started in 2002. A lot of theoretical and experimental studies have been conducted to verify the performance of the existing and proposed strengthening methods in the previous stages. In this final stage, the construction procedure and the performance of the developed method have been studied in detail using 6 m long concrete beams before the field application of the developed method. The anchorage efficiency according to the bolt settings and the end tabs has been studied to develop the detailed design and construction guideline of the anchorage for FRP laminate. Since the NSM (Near Surface Mounted) FRP prestressing system does not need an anchorage, this strengthening method is efficiently applicable to the deteriorated concrete pier cap. For this purpose, some bridge pier cap models were manufactured and tested to study the strengthening effect of the NSM FTP prestressing method. The practical application of the un-bonded FRP prestressing method has been examined and verified through the field installation of this method to the slab bridge. The vehicle load test before and after the application of the strengthening method has been conducted to investigate the effect of the above method.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...18
• 1. 연구의 필요성...18
• 2. 국내 및 국외의 기술동향...21
• 2.1 보강기술의 흐름...21
• 2.2 국내 기술 동향...25
• 2.3 국외 기술 동향...30
• 3. 연구개발 목표 및 내용...32
• 3.1 연구개발 최종 목표...32
• 3.2 연구개발 내용...32
• 3.3 당해 연도 연구개발 목표 및 내용...35
• 제 2 장 FRP 보강공법의 특성...38
• 1. 개요...38
• 2. FRP 보강재의 재료특성...39
• 2.1 시험목적...39
• 2.2 FRP 보강재의 물성...39
• 2.3 시험방법 및 변수...40
• 2.4 시험결과...41
• 3. FRP 접착용 에폭시의 재료 특성...50
• 3.1 시험목적...50
• 3.2 점도 시험...50
• 3.3 비중 시험...52
• 3.4 사용가능시간 시험...53
• 3.5 인장강도 시험...55
• 3.6 휨강도 시험...56
• 3.7 압축강도 시험...58
• 3.8 인장전단 부착강도 시험...59
• 4. FRP 보강재와 콘크리트와의 부착 및 정착 특성...61
• 4.1 시험목적...61
• 4.2 시험방법...61
• 4.3 시험변수...65
• 4.4 시험결과...67
• 5. 표면 매립된 FRP 보강재의 부착성능...102
• 5.1 실험체 계획 및 제작...102
• 5.2 실험결과 및 고찰...106
• 5.3 실험결과 분석...107
• 6. 소결...122
• 제 3 장 기존 FRP 보강공법의 보강성능 평가...124
• 1. 개요...124
• 1.1 FRP 부착공법 관련 연구동향...124
• 1.2 FRP 표면매립공법 관련 연구동향...126
• 2. FRP 부착공법의 보강성능 검증 실험...147
• 2.1 실험 배경 및 목적...147
• 2.2 실험체의 제작...148
• 2.3 실험 계획 및 실험 준비...153
• 2.4 휨실험 결과의 분석...163
• 2.5 소결...192
• 3. FRP 표면매립공법의 성능 검증 실험...193
• 3.1 실험 배경 및 목적...193
• 3.2 실험체의 제작...193
• 3.3 재하 및 측정 계획...199
• 3.4 휨실험 결과의 분석...200
• 3.5 소결...217
• 제 4 장 기존 보강공법의 체계화 및 개선...218
• 1. 개요...218
• 2. 부착공법의 체계화 및 개선방안...219
• 2.1 보강성능 향상을 위한 거동 특성 실험...219
• 2.2 프리스트레스 도입에 의한 보강성능의 향상...243
• 2.3 단부정착에 의한 보강효과 개선(I)...246
• 2.4 단부정착에 의한 보강효과 개선 (II)...255
• 2.5 소결...259
• 3. 매립공법의 체계화 및 개선방안...261
• 3.1 기계적 맞물림 효과를 고려한 보강효과 개선...261
• 3.2 파괴모드 예측 및 부착파괴 제한...267
• 3.3 매개변수 해석을 통한 시공상세 제안...274
• 3.4 소결...289
• 4. 프리스트레스트 표면매립공법의 보강성능...291
• 4.1 연구 배경...291
• 4.2 연구 현황...292
• 4.3 연구목적 및 내용...294
• 4.4 프리스트레스트 FRP 표면매립 실험...295
• 4.5 실험결과 / 분석...309
• 4.6 비선형 유한요소해석...335
• 4.7 소결...341
• 5. 프리스트레스트 NSM 보강공법의 적용성 검증...342
• 5.1 서론...342
• 5.2 교각 두부 NSM 보강 공법 실험...345
• 5.3 실험결과 / 분석...357
• 5.4 비선형 유한요소 해석...376
• 5.5 소결...384
• 6. 부착, 매립 하이브리드 보강공법 개발...386
• 6.1 개요...386
• 6.2 하이브리드 보강공법을 위한 역T형 복합재료 개발?...393
• 6.4 소결...399
• 7. 기존 보강공법의 설계지침...400
• 7.1 개요...400
• 7.2 휨보강 설계...400
• 7.3 전단보강 설계...414
• 7.4 부착공법 설계를 위한 기존 연구 동향...419
• 7.5 실험데이터 DB 구축...420
• 7.6 휨 보강 설계식의 제안...426
• 7.7 철근콘크리트 보의 보강설계지침...441
• 7.8 소결...450
• 제 5 장 비부착 CFRP판 긴장공법 개발...452
• 1. 개요...452
• 2. 국내외 연구 동향...454
• 2.1 역캠버를 이용한 프리스트레스 도입공법...455
• 2.2 반력프레임을 이용한 FRP 긴장공법...456
• 2.3 자체 긴장 시스템을 이용한 FRP 긴장공법...459
• 2.4 연구 동향 분석 결과...461
• 3. 정착장치 형식별 적용성 검증...462
• 3.1 개요...462
• 3.2 몰드형 정착구...462
• 3.3 쐐기형 정착구...466
• 3.4 소결...474
• 4. 쐐기형 정착구의 개발...475
• 4.1 기존 정착구 모델 검토...475
• 4.2 수치해석을 통한 정착구 모델의 설계변수 연구...481
• 4.3 정착구의 성능 실험...497
• 4.4 CFRP판용 정착구의 개선...511
• 4.5 염수에 장기 노출된 정착구 및 CFRP판의 성능...520
• 4.6 소결...523
• 5. 쐐기형 정착구가 설치된 정착부의 거동...525
• 5.1 철근 콘크리트 구조물용 앵커...525
• 5.2 정착부 콘크리트 파괴 모델...526
• 5.3 실험 변수...530
• 5.4 정착구 시공 및 실험...531
• 5.5 실험 결과...533
• 5.6 소결...538
• 6. CFRP판용 정착부 및 정착구의 동적 성능...539
• 6.1 CFRP판용 정착부의 동적 성능 실험...540
• 6.2 CFRP판용 정착구의 동적 성능 실험...549
• 6.3 소결...553
• 7. CFRP판 긴장공법의 보강 성능 검증 실험...554
• 7.1 개요...554
• 7.2 실험 변수...554
• 7.3 실험 계획 및 실험 방법...555
• 7.4 실험 결과 및 분석...557
• 7.5 소결...563
• 8. CFRP판 긴장공법으로 보강된 RC보의 해석...564
• 8.1 개요...564
• 8.2 CFRP 긴장공법의 해석 및 검증...564
• 8.3 소결...578
• 9. 대형보 실험을 통한 개발공법의 적용성 검증...579
• 9.1 개요...579
• 9.2 실험 목적...579
• 9.3 대형보 실험체 제작 및 보강...580
• 9.4 대형보 보강성능 검증 실험...583
• 9.5 대형보 보강성능 추가 검증 실험...592
• 9.6 소결...596
• 10. PSC교 보강을 위한 비부착 CFRP판 긴장공법의 개발...597
• 10.1 개요...597
• 10.2 대용량 정착구 개발...597
• 10.3 전면 긴장공법 개발...605
• 10.4 소결...615
• 제 6 장 FRP 보강공법의 장기성능...616
• 1. 개요...616
• 2. 장기성능 검증...617
• 2.1 장기성능 실험체 제작...617
• 2.2 실험 변수 설정...617
• 2.3 장기거동용 프레임 제작 및 설치...619
• 2.4 장기성능 계측 자료 분석...621
• 2.5 장기성능 실험체 성능 실험...625
• 3. 소결...629
• 제 7 장 비부착 CFRP판 긴장공법의 실물교량 적용...630
• 1. 개요...630
• 1.1 대상구조물의 현황...630
• 1.2 대상구조물 위치도...631
• 1.3 대상구조물 전경...632
• 1.4 대상구조물의 일반도...633
• 2. 실물교량 시험시공 보강공사...634
• 2.1 개요...634
• 2.2 보강공사 준비...634
• 2.3 정착구 홈 시공...634
• 2.4 정착구 시공...635
• 2.5 긴장전 준비 작업...637
• 2.6 긴장력 도입...638
• 2.7 긴장작업 후 마무리...638
• 3. 상태평??크리트 비파괴시험...642
• 3.4 상태평가...650
• 4. 안전성평가...657
• 4.1 비파괴재하시험...657
• 4.2 구조해석 및 내하력평가...677
• 4.3 종합평가...691
• 5. 소결...693
• 제 8 장 결론...694
• 참고문헌...708
• 부록 A FRP 복합재료 보강공법 설계/시공지침(안)...726
• 부록 B 비부착 CFRP판 긴장보강공법 설계/시공지침(안)...790