초록 ▼

□ 연구개요
고강도재료의 실용화를 위해 실험적 검증이 필요하다. SD600 고강도철근과 새로운 콘크리트가 철근콘크리트 구조물에서 실용화되기 위해서는 개발된 재료를 적용한 실험적 검증이 이루어져야 한다.
압축정착의 실제 거동은 인장정착보다 유리한 조건을 갖고 있지만 현행 설계기준에 따라 정착길이를 설계할 경우 압축정착길이가 인장정착길이보다 길게 산정되어 결국 압축정착길이로 결정되어 불필요하게 긴 정착길이가 요구된다. 또한 기둥에 작용되는 축력이 작은 저층 구조물에서는 기둥 치수가 보 주철근의 정착길이에 의해 커져야하는 문제

□ 연구개요
고강도재료의 실용화를 위해 실험적 검증이 필요하다. SD600 고강도철근과 새로운 콘크리트가 철근콘크리트 구조물에서 실용화되기 위해서는 개발된 재료를 적용한 실험적 검증이 이루어져야 한다.
압축정착의 실제 거동은 인장정착보다 유리한 조건을 갖고 있지만 현행 설계기준에 따라 정착길이를 설계할 경우 압축정착길이가 인장정착길이보다 길게 산정되어 결국 압축정착길이로 결정되어 불필요하게 긴 정착길이가 요구된다. 또한 기둥에 작용되는 축력이 작은 저층 구조물에서는 기둥 치수가 보 주철근의 정착길이에 의해 커져야하는 문제가 발생될 수 있다. 설계기준의 미흡한 규정 때문에 불필요한 자원의 낭비가 발생할 수 있는 실정이다. 따라서 압축을 받는 SD600 철근의 정착거동을 규명하고 최적의 정착길이 설계식 개발이 필요하다.
기존 문헌 조사를 통해 압축정착거동에 영향을 주는 설계인자를 분석하고, 이 설계인자를 변수로 한 실험을 통해 각 설계인자별 영향을 분석한다. 최적의 정착길이 설계식을 개발하고, 외부 보-기둥 접합부 실험을 통해 개발된 설계식의 적용성을 검증한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
이 연구의 최종 목표는 압축을 받는 SD600 철근의 최적 정착 설계식의 개발이다. 목표를 달성하기 위하여 연차별로 연구계획을 수립하여 단계별 목표를 성취함으로써 최종 목표를 달성하였다.
1차년도에는 압축정착거동과 유사한 인장정착에 대한 영향변수를 실험변수로 결정하여 보-기둥 접합부를 모사한 정적 압축정착실험을 실시하였고, 실험결과를 분석하여 실험변수에 대한 영향을 평가하였다.
2차년도에는 압축정착거동에서 지압의 작용에 대하여 관심을 갖고 후면피복두께를 실험변수로 하여 추가적인 압축정착 정적가력실험을 수행하였다. 정적가력 실험을 통해 얻은 실험결과를 분석하여 압축을 받는 철근의 정착상세에 따라 영향변수를 고려하여 압축정착길이 설계식을 각각 도출하였다.
3차년도에는 제안식을 적용하여 정착길이가 설계된 보-기둥 접합부 실구조물 실험체를 제작하여 반복가력 실험하였다. 실험결과를 통해 제안식을 검증하였고, 그 결과 보-기둥의 단면 형상비가 전단에 대하여 안전한 범위에서 반복하중을 받는 보-기둥 접합부에 정착된 SD600 보 주철근의 정착강도가 충분히 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 잔여연구기간 4개월의 4차년도에는 연구결과를 정리하고 전문 학술지에 투고할 논문을 준비하였다. 당초 계획된 연구내용을 모두 달성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
현행설계기준에 따르면 인장정착길이보다 압축정착길이가 길게 산정되어 불필요하게 긴 정착길이로 설계된다. 연구개발을 통해 제안된 압축정착길이 산정식은 다양한 영향변수를 적절하게 평가하여 보다 정밀한 정착강도거동을 예측할 수 있다. 정착길이 설계 시 제안식을 적용하여 경제적인 정착길이 설계가 가능하다. 또한 2017년 포항지진으로 인해 우리나라 건축물의 내진설계에 대한 관심이 높아졌다. 철근콘크리트구조의 보-기둥 접합부에 반복하중이 작용할 경우, 철근은 높은 압축응력에 도달하여 압축항복에 도달할 가능성이 있다. 따라서 반복가력 실험을 통해 검증된 제안식을 통해 지진하중과 같은 반복하중에 대한 철근콘크리트 구조물의 안전성을 확보할 수 있는 정착길이 설계가 가능하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1) 연구개발의 최종목표 ... 3
• 2) 연구개발 목표의 성격 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 1차년도(2016) ... 4
• 2) 2차년도(2017) ... 7
• 3) 3차년도(2018) ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 14