Flexural Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber Mesh

탄소섬유 메쉬를 사용한 철근콘크리트 보의 휨보강

The objective of this work is to study the flexural strengthening effectiveness of Carbon Fiber Mesh (CFM) in reinforced concrete beams. Flexural strengthening for a simply supported reinforced concrete (RC) beam using CFM is developed by bonding CFM to the soffit of the beam. In this experimental program, five medium-sized reinforced concrete beams strengthened with CFM are tested in bending to evaluate reinforcing effects of the CFM. The beams are designed to have high shear capacity so that expected dominant failure mode of specimens is bending. The reinforcing effect of CFM is small at crack initiation, but is considerable in flexural rigidity of the beam after crack initiation. In comparing the behaviors of strengthened and virgin beams each other, it is shown that the strength of RC beams can be enhanced by attaching CFM. A fairly good agreement between the measured values and the calculated ones is obtained at both the cracking strength and yield strength of the strengthened beams.

본 연구에서는 탄소섬유메쉬(Carbon Fiber Mesh, CFM)를 이용한 철근콘크리트 보의 휨보강 효과를 연구하며 CFM의 정착과 겹침이음방법에 따른 영향을 연구하고자 한다. 휨이 지배적인 5개의 철근 콘크리트 실험체를 제작하고 CFM으로 보강한 후 단순지지형태로 가력을 하여 그 보강효과를 규명하고자 한다. 보의 전체 길이는 2400mm이며 깊이와 폭이 모두 300mm로서 휨이 지배될 수 있도록 실험체를 계획하였다. 실험으로부터, 균열이 시작되는 단계에서 CFM의 보강효과는 미약한 것으로 나타났으나, 균열발생 이후에는 보의 휨강성확보의 측면에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 보강된 실험체와 보강되지 않은 실험체의 비교를 통하여 CFM보강효과를 확인할 수 있었으며, 균열발생시와 항복시에 대하여 보강효과를 반영하여 예측한 계산값과 실험결과가 좋은 일치를 보이는 것으로 나타났다.