초록
이 논문에서는 철근의 효과를 고려한 고인성 섬유 보강 콘크리트의 휨 거동을 분석하기 위해 이에 대한 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, 부재의 파괴 시 까지 안정적인 인장 응력을 보여주는 HPFRCC로 인해 휨 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 인장 철근이 항복할 때까지 균열이 국부화되지 않고 고르게 분산되는 것으로 나타났다. 단면 해석을 통해, 직접 인장 실험으로부터 측정된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 R/HPFRCC의 휨 강도를 과대평가하는 것으로 나타난 반면, 인장 강성 실험으로부터 도출된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 실험 및 이론적 연구를 바탕으로 이 논문에서는 휨 파괴 기준을 단면 상단에서의 콘크리트 압축파괴에 의한 것과 단면 하단부의 인장 파괴에 의한 것으로 구분하였다. 정의된 두 가지 휨 파괴 기준에 근거하여 이 논문에서는 극한 휨 강도를 산정할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안된 식은 R/HPFRCC 부재의 설계 및 해석에 유용할 것으로 사료된다.
In this study, the flexural test for reinforced high performance fiber reinforced cementitious composites (R/HPFRCC) members has been conducted in order to investigate the flexural behavior including the effect of an ordinary tensile reinforcing bar. Through the test, it was observed that the flexural strength increased due to the stable tensile stress transfer of HPFRCC, even up to the ultimate state. In addition, no localized crack appeared until the yielding of the reinforcement. From the layered section analysis of the tested members, it was found that the analysis with the tensile model obtained from the tension stiffening test showed better agreement with the flexural test results, whereas the analysis with direct tension test results overestimated the flexural capacity. Through the experimental and analytical studies, two flexural failure modes have been defined in this paper; concrete crushing at the top compression layer or tensile failure at the bottom tensile layer of the beam section. Based on these two flexural failure modes, a simple formula that estimates the ultimate flexural strength of the member has been proposed in this paper. The proposed equations can be useful in a design and an analysis of R/HPFRCC members.
