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GFRP 보강 철근콘크리트 합성부재의 구조적 거동

Structural Behavior of the Reinforced Concrete Filled GFRP Tube

  • 이승식 (한국해양과학기술진흥원) ;
  • 주형중 (홍익대학교 대학원 토목공학과 구조공학) ;
  • 강인규 ((주)브니엘컨설턴트) ;
  • 윤순종 (홍익대학교 토목공학과 구조공학)
  • 발행 : 2010.08.31

초록

최근 토목분야에서 철근콘크리트 압축재에 발생하고 있는 부식, 중성화 등의 문제점을 해결하기 위해 섬유강화복합재로 외부를 보강한 합성부재가 개발되어 적용되고 있다. 이러한 합성부재는 외부를 섬유강화플라스틱으로 보강하고 있어 부재 전체의 구조적 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 내화학성이 우수하여 기존 콘크리트 부재와 비교할 때 내구성이 향상된다. 그러나 복합재로 외부를 보강한 콘크리트 합성부재에 대한 기존 연구자료들은 구조적 거동해석에서 큰 차이가 없이 유사한 결과를 보여주었으나 그 결과가 부재의 단면구성과 크게 관계되기 때문에 이 연구에 직접적으로 적용하는데는 어려움이 있고, 또한 설계기준으로 적용하기에는 여전히 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 RCFFT 부재의 설계규준 마련을 위한 기초자료를 확보하기 위해 압축 및 준정적 휨실험을 수행하여 구조적 거동을 조사하였고, 압축강도를 추정할 수 있는 근사식을 제안하였으며, 휨강성을 예측할 수 있도록 하였다.

Recently, to solve the problems associated with the neutralization and corrosion of reinforced concrete compression members, the structural configurations such as CFFT (Concrete Filled GFRP Tube) and RCFFT (Reinforced Concrete Filled GFRR Tube) have been developed and applied to main members of civil engineering structure. These members can increase structural performance in terms of structural stability, ductility as well as chemical resistance compared with conventional concrete structural members. Many researches in numerous institutions to predict the load carrying capacity of the concrete compression member strengthened with FRP materials have been conducted and they have been suggested an equation for the prediction of the load carrying capacity of the members. Through the review of the research results, it was found that their results are similar each other. Moreover, it was also found that the results are not directly applicable to our specimens since the results are largely depended upon the member configurations. Also, since the accurate design criteria for the RC members strengthened with FRP such as RCFFT have not been established properly, relevant theoretical and experimental investigations must be conducted for the application to the practical structures. In this study, structural behavior of RCFFT was evaluated through compressive and quasi-static flexural tests in order to formulate design criteria for the structural design. In addition, the RCFFT members were also investigated to examine their confinement effect and the equations capable of estimating the compressive ultimate strength and flexural stiffness of the RCFFT members were proposed.

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참고문헌

  1. 박주경, FRP-콘크리트 합성 압축재의 거동평가 및 예측에 관한 실험적 연구, 박사학위논문, 홍익대학교 대학원, 2004.
  2. 현대건설(주), 콘크리트 충진 FRP-스트럿을 가진 PSC박스거더의 안전성 평가, 연구보고서, 2007.
  3. Lin, H. J. and Liao C. I., "Compressive Strength of Reinforced Concrete Column Confined by Composite Materials," Composite Structures, 2007. No. 65, pp. 239-250.
  4. 박종화, PSC 박스거더교 적용을 위한 FRP 스트럿의 압축거동 평가, 박사학위논문, 한양대학교 대학원, 2010.
  5. AISC, Specification for Structural Steel Building, American Institute of Steel Construction, 2005.
  6. Park, R. and Paulay, T., Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons, New York, 1975.
  7. 주형중, 이승식, 김영호, 박종화, 윤순종, "콘크리트 충전 FRP 원통관의 압축거동에 관한 실험적 연구," 한국복합재료학회지, 제21권, 제3호, 2008, pp. 24-30.