Concrete Shear Strength of Light Weight Concrete Beams Reinforced with GFRP bar

GFRP bar 경량콘크리트 보의 콘크리트 전단강도

Recently, the research of FRP bar as an alternative reinforcing material in reinforced concrete structures has increased to get an innovative solution to the corrosion problem. In addition to the noncorrosive nature of FRP materials, they also have a high strength-to-weight ratio. Therefore, when light weight concrete reinforced with FRP bar is used in marine environment, for instance floating structures, some advantages can be expected. But researches for the light weight concrete structure using FRP bar as a flexural reinforcement are limited to date. In this paper, the concrete shear contribution of the light weight concrete beam reinforced with GFRP bar was studied. Experiment for beams varying concrete compressive strengths and flexural reinforcement ratios was conducted and analysed. The test results showed that 75% of values obtained from proposed equation in preceding research were well agreed with the test results and were better results than the one predicted by the ACI 440.1R-06 code.

최근에 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식문제를 해결하기 위하여 FRP bar를 철근의 대체제로 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP bar는 비부식성 뿐만 아니라 철근에 비하여 자중이 작으면서도 고강도를 갖는 특성을 갖고 있다. 따라서 FRP bar가 경량골재콘크리트와 함께 사용된다면 해양에 부유되는 구조물등에서 우수한 특성을 발휘할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 현재까지 경량콘크리트에 FRP bar를 휨보강근으로 사용하는 구조체에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 GFRP bar 경량콘크리트보에 대하여 콘크리트의 전단력 기여분을 조사하기 위하여 콘크리트 압축강도와 휨보강근비를 변수로 하는 일련의 실험을 행하였으며 이 결과를 분석하였다. 연구결과, 선행 연구에서 제안된 식에 0.75배를 곱하여 구한 콘크리트의 전단력은 실험결과와 잘 일치하였으며, ACI 440.1R-06에서 제시한 식에 의한 결과보다 더 우수한 값을 주는 것으로 나타났다.