초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 대형 강구조물이나 플랜트의 주요 기기 등을 콘크리트 구조에 연결하는데 필수적인 요소인 선설치 앵커의 지진 시 전단하중에 대한 동적 저항강도를 평가하는 것이다.

실제 지진 시 앵커 정착부의 파괴가 다수 발생하였음에도 불구하고 현재까지 지진시 저항강도에 대한 연구는 제대로 이루어지지 않고 있었다. 이에 본 연구에서는 비보강 및 흔히 적용되는 철근 보강(헤어핀 방식, 스터럽 방식) 앵커를 대상으로 하였으며, 균열 유무에 따른 비교를 위해 비균열 및 균열 콘크리트에 매입된 앵커 시험

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 대형 강구조물이나 플랜트의 주요 기기 등을 콘크리트 구조에 연결하는데 필수적인 요소인 선설치 앵커의 지진 시 전단하중에 대한 동적 저항강도를 평가하는 것이다.

실제 지진 시 앵커 정착부의 파괴가 다수 발생하였음에도 불구하고 현재까지 지진시 저항강도에 대한 연구는 제대로 이루어지지 않고 있었다. 이에 본 연구에서는 비보강 및 흔히 적용되는 철근 보강(헤어핀 방식, 스터럽 방식) 앵커를 대상으로 하였으며, 균열 유무에 따른 비교를 위해 비균열 및 균열 콘크리트에 매입된 앵커 시험체를 각각 제작하였다. 동적 저항강도의 평가는 반복하중에 의한 방식과 실제 지진파를 적용한 진동대 실험으로 수행하였다. 실험 결과의 분석으로부터 비보강 및 철근 보강 앵커의 정적 강도 대비 동적 강도를 제시하였으며, 철근 보강 앵커의 합리적 강도 평가 방안을 제안하였다.

연구결과
본 연구는 3차년도에 걸쳐 수행하였으며 연차별 내용은 다음과 같다.
1차년도 : 비보강 앵커의 정⋅동적 전단 저항강도 평가
⋅비균열(25개), CO균열(20개), CP균열(23개) 시험체 제작
⋅정적하중, 반복하중(Decreasing 0.2~5Hz, Increasing 0.2Hz) 및 진동대 실험 수행
⋅비균열 및 균열 콘크리트 매입 앵커의 정적, 동적 저항강도 평가 논문 발표

2차년도 : 헤어핀 보강 앵커의 정⋅동적 전단 저항강도 평가
⋅비균열(24개), CO균열(20개), CP균열(12개) 시험체 제작
⋅정적하중, 반복하중(Decreasing 0.2~5Hz, Increasing 0.2Hz) 및 진동대 실험 수행
⋅비균열 및 균열 콘크리트 매입 헤어핀 보강 앵커의 정⋅동적 강도 분석 결과 논문 발표

3차년도 : 스터럽 보강 앵커의 정⋅동적 전단 저항강도 평가
⋅비균열(32개), CP균열(16개) 시험체 제작
⋅정적하중, 반복하중(Decreasing 1Hz, Increasing 0.2Hz) 및 진동대 실험 수행
⋅비균열 및 균열 콘크리트 스터럽 보강 앵커의 정⋅동적 강도 분석 수행 완료
⋅스터럽 보강 앵커의 콘크리트 및 철근 상호 저항을 고려한 강도 평가 방안 분석 SCI 논문(7월 투고 예정)
그리고, 향후 대형 앵커는 진동대 실험이 불가한 점을 감안하여 액츄에이터(또는 UTM)을 사용한 반복하중 방식의 실험법을 제안하였다.

연구결과의 활용계획
국내·외 논문집에 연구 결과를 발표하였고 스터럽 보강 앵커는 투고 예정임. 이러한 결과는 향후 앵커의 내진설계기준 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 주요 활용계획은 다음과 같다.
⋅지진시 전단력을 받는 중형급 선설치 앵커의 균열 및 비균열콘크리트, 비보강 앵커의 동적 파괴강도 기준의 구축에 활용
⋅지진시 전단력에 대해 중협급 앵커의 철근(hairpin, 스터럽 보강) 보강효과 기준 구축
⋅액츄에이터와 진동대 실험 결과의 비교로부터 향후 대형 앵커에 대해 반복하중 방식에 의한 동적실험 방법 기준 수립
⋅원전 주요 기기 및 배관의 정착, 대형 강재기둥 정착부 등의 합리적 내진설계 기준 구축을 위해 대형 앵커에 대한 동적 강도 평가 실험 연구단 추진 및 앵커 내진 기준 보완에 활용

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of this study is to evaluate dynamic shear strength of cast-in-place anchors under seismic shear load, which are essential elements to connect large-scale steel structures and equipments of plants to concrete. Unfortunately, experimental study for the evaluation of dy

Purpose&contents
The purpose of this study is to evaluate dynamic shear strength of cast-in-place anchors under seismic shear load, which are essential elements to connect large-scale steel structures and equipments of plants to concrete. Unfortunately, experimental study for the evaluation of dynamic shear strength of anchors has been hardly conducted, even though many anchors had failed during the past earthquakes. This study considered unreinforced and reinforced anchors, hairpin and stirrup type which are often used, and uncracked and cracked specimens were fabricated to investigate the effect of crack. The dynamic strengths were evaluated from alternating loading tests and shaking table tests under actual seismic waves. From the test results, the dynamic shear strength were proposed for unreinforced and reinforced anchors and a rational method to estimate the shear strength of reinforced anchors is proposed.

Result
This study had been performed during three years, and the results are as follows.
1st year : Static and dynamic shear strength of unreinforced anchors
⋅Fabrication of unreinforced specimens: uncracked(25EA), CO-crack(20EA), CP- crack(23EA)
⋅Static tests, alternation load(decreasing 0.2~5Hz, increasing 0.2Hz) and shaking table tests
⋅Papers published on the static and dynamic shear strength of unreinforced anchors with and without crack.

2nd year : Static and dynamic shear strength of hairpin-reinforced anchors
⋅Fabrication of hairpin-reinforced specimens: uncracked(24EA), CO-crack(20EA), CP-crack(12EA)
⋅Static tests, alternation load(decreasing 0.2~5Hz, increasing 0.2Hz) and shaking table tests
⋅Papers published on the static and dynamic shear strength of hairpin-reinforced anchors with and without crack.

3rd year : Static and dynamic shear strength of stirrup-reinforced anchors
⋅Fabrication of stirrup-reinforced specimens: uncracked(32EA), CP-crack(16EA)
⋅Static tests, alternation load(decreasing 0.2~5Hz, increasing 0.2Hz) and shaking table tests
⋅Analysis on static and dynamic strength of stirrup-reinforced anchors
⋅Proposal on the strength evaluation by concrete and re-bars. Paper(SCI) will be submitted July 2016.
Finally, a test method by alternate loading using actuator(or UTM) was presented for the large-scale anchors instead of shaking table tests.

Expected Contribution
The results of study have been published in the domestic and international Journals, and a paper on the stirrup-reinforced anchors will be submitted soon. Such results can contribute on the establishing a guideline on the seismic design of anchors, and a consideration on the application of the results is as follows.
⋅Establishing a design criteria for the dynamic shear strength of unreinforced medium-size anchors embedded in uncracked and cracked concrete
⋅Establishing a design criteria for the effect of reinforcement-hairpin and stirrup- on shear strength of medium-size anchors
⋅Establishing a test method by alternate loading using actuator to replace shaking table tests for large-size anchors
⋅Organization of a research group for dynamic tests and seismic design criteria on large-scale anchors for equipments, pipe supports of NPP and steel columns.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 33 5. 연구결과의 활용계획 ... 34 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 34 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36 8. 참고문헌 ... 36 9. 연구성과 ... 38 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 39 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 40 12. 기타 사항 ... 40별첨 ... 41끝페이지 ... 55