초록 ▼

Ⅱ. 연구목적
철근콘크리트 구조물은 시공단계 및 사용중에 균열이 발생하며， 시간의 경과에 따라 노후화 현상과 주변환경의 변화 등으로 구조물의 성능저하 현상이 발생하게되며， 노후화 현상에 따른 적절한 유지관리를 실시하지 않는다면 구조물의 성능저하 현상으로 인하여 철근콘크리트 구조물의 안전성 저하 요인으로 작용하므로 기존철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선 공법은 기존 철근콘크리트 구조물의 성능회복을 위한 중요한 과제이며， 국내 여건상 이에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다.따라서 본 연구에서는 고성능 탄소섬유판 및 보강철물을 이용

Ⅱ. 연구목적
철근콘크리트 구조물은 시공단계 및 사용중에 균열이 발생하며， 시간의 경과에 따라 노후화 현상과 주변환경의 변화 등으로 구조물의 성능저하 현상이 발생하게되며， 노후화 현상에 따른 적절한 유지관리를 실시하지 않는다면 구조물의 성능저하 현상으로 인하여 철근콘크리트 구조물의 안전성 저하 요인으로 작용하므로 기존철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선 공법은 기존 철근콘크리트 구조물의 성능회복을 위한 중요한 과제이며， 국내 여건상 이에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다.따라서 본 연구에서는 고성능 탄소섬유판 및 보강철물을 이용한 복합공법을 개발하여 실제 구조물에 적용할 수 있는 고성능 보강 신기술을 개발하는 데 그 목적이 있다.
Ⅲ. 연구의 펼요성
철근콘크리트 구조물은 콘크리트 재료 자체의 특성으로 인하여 시공 초기단계 및 사용중에 균열이 대부분 발생하며， 또한 설계 및 시공상의 품질오차， 환경의 변화，하중조건의 변화 등에 의해 구조물의 기능이 저하되며， 구조체에 발생한 미세균열과 이로 인한 외기 및 수분의 침입 등과 같은 극히 자연적인 노후화 요인에 의해서도 사용기간이 경과함에 따라 노후화현상이 발생된다. 이와 같이 콘크리트 구조물에 발생되는 노후화 현상은 구조물의 성능을 점진적으로 저하시키게 되며， 적절한 유지관리를 실시하지 않는다면 균열의 확대 등에 의하여 장기적으로 누적된 노후화에 따른 구조물의 손상은 콘크리트 구조물의 안전성에 심각한 피해를 줄 수 있다.따라서 구조물에 대한 점검을 주가적으로 실시하여 구조물의 성능이 설계상의 허용치 이하로 저하되기 전에 기존 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 통한 철근콘크리트 구조물의 성능회복은 대단히 중요한 과제이며， 국내 여건상 이에 대한 연구가 절실히 요구되고 있다.
IV. 연구내용 및 범위
본 연구의 1차년도 주요 내용 및 범위는 다음과 같다.
■ 철근콘크리트 구조물의 보강을 의한 고성능 탄소섬유판과 보강 철물의 개발
·기존 보강재료 및 공법의 현장적용 현황 및 문제점 파악
·철근콘크리트 구조물의 보강재료 특성 평가
·고성능 탄소섬유판 및 접착제의 성능평가
·고성능 탄소섬유판， 보강철물 및 접착제의 개발
·고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 보강공법의 경제성 및 시공성 검토
■ 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강 신기술(Ⅰ) 개발
·고성능 탄소섬유판을 적용을 위한 보강 설계기법 정립
·고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 보강기술의 기초연구
·고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 철근콘크리트 보의 휨성능 평가
·고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강 신기술(Ⅰ)의 개발

Abstract ▼

Ⅱ. Research Objectives
Cracks in reinforced concrete structures initiate and propagate under construction and service state, and because of deterioration and environmental attack, the structural perfonnance of reinforced concrete structures decreases gradually with time. The safety of structures

Ⅱ. Research Objectives
Cracks in reinforced concrete structures initiate and propagate under construction and service state, and because of deterioration and environmental attack, the structural perfonnance of reinforced concrete structures decreases gradually with time. The safety of structures is not guaranteed due to the decrease of structural perfonnance without proper maintenance. Therefore, the strengthening technology is very important for improving structural perfonnance of existing reinforced concrete structures. And, it is more important especially in Korea since there have been a lot of improper constructions of reinforced concrete structures.
The object of this study is to develop the new practical retrofitting technology using high-perfonnance CFRP plates and strengthening metal fittings for reinforced concrete structures.
Ⅲ. Research Necessities
Most reinforced concrete structure have cracks due to material properties,and these cracks initiate and propagate under construction and service state.
The expected structural perfonnance may decrease because of the poor quality control at design and construction state, environmental change, and the change of loading condition. The deterioration occurs by the natural phenomena like the penetration of air and water to micro cracks in concrete with age, and the structural perfonnance of reinforced concrete structures decreases gradually with proceeding the deterioration. The safely of structures is not guaranteed because of long-tenn deterioration such as crack propagation if there is not proper maintenance. Therefore, the recovery of perfonnance IS very important throughout strengthening of existing concrete structure before the strength of structures becomes lower than the allowable strength. It is more important especially in Korea since there have been a lot of improper constructions of reinforced concrete structures.
IV. Research Contents and Scope
The main contents and scope of this study for first year are as follows .
■ Development of high -performance CFRP plates and strengthening metal fittings for retrofitting of reinforced concrete structures
· Field application and problems of exiting retrofitting materials and technology
· Evaluation application materials for reinforced concrete structures
· Evaluation of the perfonnance of high -performance CFRP plates and epoxy bond
· Development of high-perfonnance CFRP plates, strengthening metal fittings, and epoxy resin
· Economic and constructional considerations of the retrofitting technology using high- perfonnance CFRP plates and strengthening metal fittings
■ Development of new retrofitting technology for reinforced concrete structures using high-performance CFRP plates and strengthening metal fittings( I )
· Development of design method for the retrofitting technology using high-perform ance CFRP plates
· Fundamental research of the retrofitting technology using high-performance CFRP plates and strengthening metal fittings
· Evaluation of flexural capacity of reinforced beams using high-performance CFRP plates and strengthening metal fittings
· Development of new retrofitting technology for reinforced concrete structures using high-performance CFRP plates and strengthening metal fittings( I )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• 목차 ... 9
• CONTENTS ... 14
• 표목차 ... 20
• 그림목차 ... 25
• 사진목차 ... 32
• 제1장 서론 ... 33
• 제1절 연구의 필요성 ... 33
• 제2절 연구의 목적 ... 33
• 제3절 연구내용 및 범위 ... 35
• 1. 철근콘크리트 구조물의 보강을 위한 고성능 탄소섬유판과 보강철물의 개발 ... 35
• 2. 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강신기술(Ⅰ)개발 ... 35
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 37
• 제1절 개요 ... 37
• 제2절 철근콘크리트 구조물의 보강을 위한 기존 보강공법의 국내외 기술개발 현황 ... 38
• 1.국내 기술개발 현황 ... 38
• 2.국외 기술개발 현황 ... 49
• 3.기술개발 현황분석 ... 59
• 제3장 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 기존 보강 재료 및 공법 ... 60
• 제1절 개요 ... 60
• 제2절 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 기존 보강 재료 ... 61
• 1.개요 ... 61
• 2.탄소섬유 ... 62
• 3.아라미드섬유 ... 67
• 4.유리섬유 ... 69
• 5.접착용 수지 ... 73
• 제3절 철근콘크리트 구조물의 구조성은 개선을 위한 기존 보강공법 ... 78
• 1.개요 ... 78
• 2.강판 보강공법 ... 78
• 3.섬유쉬트 보강공법 ... 81
• 4.탄소섬유판 보강공법 ... 83
• 5.단면증설 공법 ... 83
• 6.기타 보강공법 ... 87
• 7.기존 보강공법의 특성 비교 ... 89
• 제4절 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 기존 보강공법의 문제점 ... 91
• 제4장 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술의 재료 및 공법 ... 93
• 제1절 개요 ... 93
• 제2절 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술 보강재료의 특성 ... 94
• 1.고성능 탄소섬유판의 종류 및 특성 ... 94
• 2.보강철물의 종류 및 형태 ... 96
• 3.접착용수지의 물성 ... 97
• 4.시공장비 ... 98
• 제3절 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술 ... 99
• 1.고성능 탄소섬유판(부착형)과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술 ... 99
• 2.고성능 탄소섬유판 (매입형)과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술 ... 105
• 제5장 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술의 개발 ... 111
• 제1절 서론 ... 111
• 제2절 고성능 탄소섬유판(부착형)과 보강철물을 이용한 복합보강 신기술의 개발 ... 113
• 1.서론 ... 113
• 2.고성능 탄소섬유판(부착형)복합 보강시스템의 실험 ... 114
• 3.고성능 탄소섬유판(부착형)복합 보강시스템의 구조성능 평가 및 개선 ... 132
• 4.소결 ... 173
• 제3절 고성능 탄소섬유판(매입형)과 보강철물을 이용한 복합 보강 신기술의 개발 ... 174
• 1.서론 ... 174
• 2.고성능 탄소섬유판(매입형)복합 보강시스템의 실험 ... 175
• 3.고성능 탄소섬유판(매입형)복합 보강시스템의 구조성능 평가 및 개선 ... 191
• 4.소결 ... 229
• 제4절 고성능 탄소섬유판 복합 보강 신기술과 기존 보강공법과의 특성 및 경제성 비교 ... 232
• 1.고성능 탄소섬유판 복합 보강공법과 기존 보강공법과의 특성 비교 ... 232
• 2.고성능 탄소섬유판 복합 보강공법과 기존 보강공법과의 경제성 비교 ... 234
• 3.고성능 탄소섬유판 복합 보강공법과 기존 보강공법과의 일위대가 비교 ... 237
• 제5절 소결 ... 246
• 제6장 철근콘크리트 구조물의 구조성능 개선을 위한 고성능 탄소섬유판 보강 신기술의 해석적 평가 ... 248
• 제1절 서론 ... 248
• 제2절 철근콘크리트 보의 비선형유한요소 해석모델 및 해석방법 ... 252
• 1.개요 ... 252
• 2.적응재료의 특성 및 재료의 구성방정식 ... 252
• 3.비선형 유한요소해석의 알고리즘 ... 258
• 4.철근콘크리트 보의 해석모델 ... 262
• 5.해석의 흐름도 ... 266
• 제3절 비선형 유한요소 해석에 의한 고성능 탄소섬유판 보강 신기술 및 기존 보강공법을 적용한 철근콘크리트 보의 구조성능 평가 ... 267
• 1.해석대상 실험체의 요소 분할 및 가력방법 ... 267
• 2.보강변수에 따른 각 실험체의 강도 및 강성 비교 ... 272
• 3.보강변수에 따른 각 실험체의 파괴형태 ... 279
• 4.보강변수에 따른 각 실험체의 최대내력 비교 ... 281
• 제4절 소결 ... 283
• 제7장 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강공법의 휨 보강 설계지침(안) ... 285
• 제1절 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강공법의 휨 보강 설계지침(안) ... 285
• 1.개요 ... 285
• 2.적용범위 ... 285
• 3.기호 ... 286
• 4.일반사항 ... 287
• 5.부재의 강도 ... 290
• 6.고성능 탄소섬유판(부착형 및 매입형) ... 293
• 7.연성 ... 293
• 8.사용성 ... 294
• 9.크리프 파괴와 피로응력 한계 ... 295
• 제2절 고성능 탄소섬유판과 보강철물을 이용한 복합 보강공법의 휨 보강 설계(예) ... 296
• 1.고성능 탄소섬유판 (부착형)설계(예) ... 296
• 2.고성능 탄소섬유판 (매입형)설계(예) ... 301
• 제8장 결론 ... 306
• 제9장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 309
• 제10장 연구개발결과의 활용계획 ... 312
• 제11장 참고문헌 ... 314
• 끝페이지 ... 321