초록 ▼

1. 1차년도 연구목표 및 연구결과
(1) 연구목표
CFCC 내진보강을 위한 접합부 공법 제안, 접합부 구조실험 실시 및 구조성능 평가
(2) 연구결과
● 본 연구에서는 CFCC를 이용한 기존 골조와의 평판형 및 돌출형 내진보강 공법을 제안하였으며, CFCC의 시공상에 발생할 수 있는 처짐을 효과적으로 조절 가능한 나사식 접합시스템을 채용하였음.
● 구조실험을 통하여 내부에 탈착방지를 위하여 연결고리를 장착한 CFCC 접합시스템, 즉 연결고리 방식의 부착 및 정착효과로 인하여 CFCC가 보유하는 내력의 약

1. 1차년도 연구목표 및 연구결과
(1) 연구목표
CFCC 내진보강을 위한 접합부 공법 제안, 접합부 구조실험 실시 및 구조성능 평가
(2) 연구결과
● 본 연구에서는 CFCC를 이용한 기존 골조와의 평판형 및 돌출형 내진보강 공법을 제안하였으며, CFCC의 시공상에 발생할 수 있는 처짐을 효과적으로 조절 가능한 나사식 접합시스템을 채용하였음.
● 구조실험을 통하여 내부에 탈착방지를 위하여 연결고리를 장착한 CFCC 접합시스템, 즉 연결고리 방식의 부착 및 정착효과로 인하여 CFCC가 보유하는 내력의 약 90% 이상 수준까지 강도가 발휘된 것을 검증하였음.
● 본 1차년도 연구에서 개발한 내부 탈착방지용 연결고리 접합시스템은 최적의 정착효과가 발휘 가능한 최적의 접합 시스템이라고 판단함.

2. 2차년도 연구목표 및 연구결과
(1) 연구목표
CFCC를 이용한 중·저층 철근콘크리트 골조의 내진보강법 제안 및 구조(내진)실험에 의한 내진성능 검증
(2) 연구결과
● 최초 CFCC를 이용한 기존 콘크리트 건물의 내진보강 방법은 압착형 및 철골프레임 부착형을 고안하였으나, 철골프레임 부착형은 시공상의 문제점, 내진보강에 따르는 부가적인 중량증가 등, 본 연구의 취지인 시공성이 우수한 경량 내진보강법의 개념과는 상이한 부분이 있었음.
● 결과적으로는 CFCC를 이용한 압착형을 제안하였으며, 이 압착법은 외부 압착법 및 창틀내부 압착법으로 세분하였음. 상기의 압착법가운데 창틀내부 압착법은 기존 보 및 기둥부재를 관통해서 보강용 철물을 부착하는 등 시공상의 어려움이 존재하였으며, 본 연구진에서 고찰한 기존 콘크리트 건물(골조)에 가장 시공성이 우수하고 효과적인 공법으로 상기 압착법을 채택하였으며, 이 압착법을 콘크리트 건물의 주요부재의 구조형식에 능동적으로 적용하기 위해서 최종적으로 평판형(내부접착) 및 돌출형(외부접착)으로 세분하여 최종적으로 제안하였음.
● 구조(내진)실험 결과, 기준실험체 대비 평판형 CFCC 내진보강 실험체는 약 1.6배 정도, 돌출형 CFCC 내진보강 실험체은 약 1.8배 정도 전단강도가 증가하였으며, 전단강도에 대한 보강효과는 둘다 거의 유사하였으나, 변위비는 기준실험체, 평판형 및 돌출형 내진보강 실험체 모두 유사한 결과를 보여주었음. 상기와 같은 사실은 본 연구에서 개발한 평판형 및 돌출형 내진보강법 모두 기준실험체 대비 약 1.7의 강도가 증가하여 강도 보강효과가 우수한 공법이라고 사료되며, 변위비가 동일하다는 사실을 고려한다면 전형적인 강도저항형 내진보강공법이라고 사료됨.

3. 3차년도 연구목표 및 연구결과
(1) 연구목표
CFCC 내진보강법의 비선형해석에 의한 내진보강 전후 효과 검증 및 보강법 지침서 개발
(2) 연구결과
● 수평 반복가력실험(2차년도)의 대상건물인 1980년대 표준 학교건물 다형도면을 대상으로 부재수준의 비선형동적해석을 실시하여 CFCC 내진보강 전과 후의 내진보강효과를 검증하였음.
● 학교시설 내진성능 평가 가이드라인 의한 보강 전 내진성능 평가결과 대상건물은 170gal 지진동(발생 가능성이 있는 지진동)에 대해서 대규모 지진피해가 예상되어 내진보강이 시급한 건물로 평가되었음.
● 비선형 해석결과, 장변방향은 부재각 R=1/150rad, 단변방향은 부재각 R=1/100rad.에서 항복하였으며, Elcentro.EW 및 NS(170gal~200gal) 해석결과, 170gal, 200gal에서 부재각은 평균적으로 0.006정도로 나타났으며, 최대내력은 200gal에서 3430kN으로 나타났음. Hachinohe.EW 및 NS(170gal~200gal) 해석결과 부재각은 최대 0.0043정도로 나타났으며, 최대내력은 3183kN으로 나타났음.
● 내진보강 전의 대상건물은 170gal 지진규모에 대해서 대규모 이상의 심각한 지진피해가 발생할 가능성이 추측되었으며, 특히 1층 및 2층 부분에 전단파괴의 피해가 생기는 경향을 나타내었음. 하지만, 본 연구에서 개발한 CFCC 내진보강을 실시한 결과, 170gal 지진규모에 대해서 소규모 지진피해 이하로 피해가 대폭 경감되었으며, 부재를 포함한 전 층 전체가 일률적인 응답성상(연성율)을 보여주어 본 연구에서 개발한 CFCC X-브레이스에 의한 내진보강의 효과는 탁월하다고 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 12