Experimental Study for Shear Strength of Fiber-Reinforced-Polymer Reinforced Concrete Beams

GFRP 보강근 콘크리트 보의 전단성능에 대한 실험적 고찰

Compared with a steel-reinforced section with equal areas of longitudinal reinforcement, a cross section using FRP flexural reinforcement after cracking has a smaller depth to the neutral axis because of the lower axial stiffness. The compression region of the cross section is reduced, and the crack widths are wider. As a result, the shear resistance provided by both aggregate interlock and compressed concrete is smaller. Research on the shear capacity of flexural members without shear reinforcement has indicated that the concrete shear strength is influenced by the stiffness of the flexural reinforcement. In this research, experimental observations were made for the shear strength of FRP reinforced concrete beam and validity of existing predicting equations were examined. Test results showed that shear strength decreased as shear-span increased.

기존의 철근콘크리트 구조물 시스템에서 철근은 사용연한이 지날수록 염분 및 습기, 염화물 등 외부환경에 의해 부식된다. 이러한 철근의 부식은 최종적으로 콘크리트 구조물의 성능 저하와 수명 단축을 유발시키는 주요 원인이 되기 때문에 최근 Fiber Reinforced Polymers(FRP)를 이용하여 철근을 대체할 수 있는 보강근을 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다. FRP 보강근 콘크리트 보의 전단강도에 대한 기존 연구에 따르면 FRP 보강근은 철근에 비해 탄성계수가 낮기 때문에 동일 하중 수준에서 철근 콘크리트보다 균열폭이 커지고 균열이 크게 진행하게 되어 전단강도도 감소하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 FRP 보강근 콘크리트 보의 전단강도를 실험적으로 측정하고 기존에 제시 된 선행 규준의 예측식을 실험값과의 비교를 통해 검증해보고자 하였다. 본 연구에서 수행한 실험결과에서는 전단경간비가 증가할수록 전단강도는 감소하는 것으로 나타났다.