Abstract
Ten high-strength concrete beam specimens, which have various combinations of different types of flexural reinforcement and short fibers were constructed and tested. Six beams were reinforced with two layers of steel, CFRP, and GFRP bar combinations. The other four beams were reinforced with two layers of single type CFRP and GFRP bars, with steel and synthetic short fibers. An investigation was performed on the influence of the parameters on the load-carrying capacity, post cracking stiffness, cracking pattern, deflection behavior, and ductility. The low post cracking stiffness, large deflection, deep crack propagation, large crack width, and low ductility of FRP bar-reinforced beams were controlled and improved by positioning steel bars in the inner layer of the FRP bar layer. In addition, the addition of fibers increased the first-cracking load, ultimate flexural strength, and ductility as well as the deep propagating cracks were controlled in the FRP bar-reinforced concrete beams. The increased ultimate concrete strain of fiber-reinforced concrete should be determined and considered when FRP bar-reinforced concrete members with fibers are designed.
이질 보강근의 조합 및 섬유의 혼입을 변수로 한 10개의 고강도 콘크리트 보를 제작하고 구조 실험을 수행하고 균열 후 강성, 처짐, 균열 양상, 연성에 대한 거동을 살펴보았다. 6개 부재는 철근, CFRP 보강근, GFRP 보강근의 조합으로 2단 휨 배근되었고, 4개 부재는 CFRP 보강근 혹은 GFRP 보강근으로만 2단 배근되고 강섬유 및 합성 섬유를 혼입하였다. FRP 보강근 내측에 철근을 처짐 및 균열 제어용으로 하이브리드 배근함으로써 FRP 보강근 보강 보의 낮은 강성, 큰 처짐, 낮은 연성, 깊은 균열 및 넓은 균열폭을 제어할 수 있었다. 또한, 섬유의 혼입을 통해 FRP 보강근 보강 보의 빠르고 깊은 균열이 제어되고 연성 및 내하력이 향상되었다. 섬유 혼입된 FRP 보강근 보강 콘크리트 부재 설계 시 섬유 혼입에 의해 증가된 콘크리트의 극한 압축 변형률에 대한 고려가 필요함을 알 수 있었다.
