Abstract
The development length equations of the GFRP rebars are suggested based on the pullout tests performed in this study. A total of 48 pullout and modified pullout tests were completed. Test variables included embedment length (L=10, 15, 20, and $30d_b$), vertical and horizontal installation of the rebars, height of the rebars (H=100 and 300 mm), and cover thickness $(C=2{\sim}5d_b)$. D13 GFRP rebars domestically developed were used in the experimental program. The average of the bond strength of all vertically installed GFRP rebars was 6.39 MPa with a 5% fractile of 4.63 MPa. A basic development length equation was derived that resulted in an equation equivalent to the one proposed in the ACI 440.1R-03. Careful reevaluation of the bond strength using the modified pullout test indicated that a modification of the design equation was necessary so that the basic development length increases by 11%. The top bar effect of the horizontally installed rebars as well as the effect of the cover thickness were determined and included in the set of suggested equations. Since the current equations were derived from testing rebars embedded in relatively low strength concrete $(f_{ck}=20{\sim}24MPa)$, they result in conservative development lengths when applied to bars embedded in higher strength concretes.
본 연구에서 수행된 GFRP 보강근의 인발실험 결과로부터 보강근의 정착길이에 관한 설계식을 제안하였다. 총 48개의 인발실험 및 수정 인발실험을 완료하였다. 실험 변수는 묻힘길이 (L=10, 15, 20, $30d_b$), 수직 배근 및 수평 배근, 보강근의 높이 (H=100, 300mm) 및 피복두께 $(C=2{\sim}5d_b)$이었다. 실험에는 우리나라에서 개발된 D13 GFRP 보강근을 사용하였다. 수직배근된 모든 보강근 인발실험의 결과 평균부착강도는 6.39 MPa, 5% 분위수는 4.63 MPa이었다. 이 결과로부터 도출된 기본 정착길이에 관한 식은 2003년도 ACI 440 위원회에서 제시한 식과 일치하였다. 그러나 본 연구의 수정 인발실험의 결과는 이 식이 비보수적일 수 있다는 결론을 제시하였으므로, 보수적으로 기본 정착길이를 약11% 상향 조정하였다. 또한, 상부근 효과 및 피복두께의 정착길이에 관한 영향을 실험 결과로부터 결정하였고, 정착길이 식 제안에 포함시켰다. 본 연구에서 제안한 식은 압축강도 $20{\sim}24MPa$의 저강도 내지 보통강도 콘크리트 만을 대상으로 한 제약점이 있으나 콘크리트 강도가 증가함에 따라서 정착길이는 감소하므로, 이 식을 보다 높은 강도 콘크리트에 적용하는 경우 안전한 결과를 갖는 것으로 판단된다.
