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강섬유보강 패널구조의 보강효과 분석 및 인성평가 기법

Steel Fiber Reinforcing Effect Analysis of Slab Panel Structure and Assessment Technics of Toughness

  • 전찬기 (시립인천전문대학 토목과) ;
  • 박선규 (성균관대학교 토목공학과)
  • 발행 : 1999.04.01

초록

터널의 숏크리트 라이닝이나 포장 콘크리트 보강용으로 요접철망(wire mesh)을 대신해서 강섬유가 사용되고 있다. 본 연구에서는 강섬유 보강으로 인한 인성평가 대상 구조물을 slab panel 구조($60{\times}60{\times}10$cm)로 하고, 강섬유 혼입률은 콘크리트 용적의 0.5% ~ 2%로 다양화하였다. 이 때 사용한 강섬유는 Dramix ZC type으로 직경은 0.8mm, 길이는 60mm이다. 강섬유 효과의 상대평가를 위한 용접철망(wire mesh)보강은 상면, 하면, 상하면 보강으로 하였다. 이들 실험 결과를 각국의 인성 평가 방법으로 비교 검토한 결과 슬래브(slab) 시험체 적용을 위한 EFNARC의 방법은 25mm의 처짐까지 측정하는 것이 너무 큰 것으로 평가되었고, 보의 휨인성 평가법을 적용하여 검토한 결과에서는 Johnston(II)방법에 의한 $I_{5.5}$ 가장 적절하였으며, JCI-SF4방법에서 지간의 1/150까지 측정하는 것은 너무 작았다. 또한 강섬유로 용접철망(wire mesh)을 효과적으로 대치할 수 있음을 알 수 있었고, 인성효과에 유용한 강섬유 혼입량은 0.5% ~ 1%범위에 있는 것으로 나타났다.

This paper is aimed to evaluate the effectiveness of flexural toughness of slab panel structures($60{\times}60{\times}10$) reinforced by steel fiber instead of wire mesh. Steel fiber used in this study is double hooked Dramix type fiber. And the fiber length is 60mm, diameter is 0.8mm, Various assessment methods of toughness index are used to estimate the proper effectiveness. In this experimental study, we find that Johnston, JCI-SF4 and EFNARC method are more effective to assess the flexural toughness of slab panels than the others. And the steel fiber is very effective alternative material to reinforce slab panel structures instead of wire mesh. Fiber volume fraction of 0.5~0.75% is more useful than the others in enhancing the post-peak energy absorption and toughness index by Johnston's $I_{5.5}$ assessment method. And the slab panels reinforcing with steel fiber are more resistant to crack propagation than wire mesh reinforcing slabs.

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