면진용 고강도 콘크리트 구의 할열강도 특성에 관한 연구

A Study on the Split Strength Characteristics of High Strength Concrete Sphere for Seismic Isolation

Abstract

연구목적: 최근에는 지진에 대한 안정성을 위해 면진 또는 면진과 내진을 병용하는 추세로 가고 있는데, 신축할 중 저층 RC 구조물에 콘크리트 구 기초(CSF)를 설치하는 형태의 시스템을 사용할 때 기초로 사용할 콘크리트 구의 할열특성을 파악하고자 한다. 연구방법: 압축강도 60Mpa인 고강도 콘크리트 구의 할열강도를 알기 위하여 다양한 실험을 수행하고, 표준 실린더 공시체의 할열강도에 대한 구 공시체의 할열강도 비 및 구의 직경변화에 따른 치수효과 등을 실험적으로 구하고자 한다. 연구결과: 150mm 구 공시체의 할열강도는 $150mm{\times}150mm$, $150mm{\times}300mm$의 원주형 공시체 보다 작을 것으로 예상했으나, 실험결과는 각각 3.8%, 13.7% 큰 4.39Mpa로 나타났는데 이는 구 공시체의 점하중과 원주형 공시체의 선하중에 대한 내력작용이 다르기 때문이라 판단된다. 결론: 원주형 공시체에 대한 할열 인장강도는 많은 연구가 진행되어 표준화된 방법이 있으나, 구 공시체의 할열강도에 대한 연구는 보고된 바가 거의 전무하여 본 연구에서는 직경 50mm~150mm의 할열강도 특성을 파악하고, 그 방법을 확립하여 콘크리트 구의 할열강도 및 관련 연구에 대한 기본 자료를 제공하고자 한다.

Purpose: Nowadays, it is the trend that seismic isolation method and combined method are used for seismic retrofitting, if concrete sphere foundation(CSF) system is applied to mid and low rise RC structure for the seismic isolation, the characteristics of concrete sphere, etc split tensile strength will be need. Method: The various experiments are carried out to know the split strength of high strength concrete sphere(60Mpa) and the ratio of split strength of concrete sphere to standard cylinder specimen, the size effect of concrete sphere with diameter. Results: It was purposed that the split strength of concrete sphere with diameter 150mm will be lower than that of cylinder specimen but, the average value is 4.39 Mpa and the ratio is higher than that of cylinder specimens, each 3.8% and 13.7%, the reason of this result is thought that the internal stress action of spot load and line load are different. Conclusion: There is a standard method for split tensile strength of cylinder type specimen, but there are few studies for the tensile split of concrete sphere. And therefore, in this study, theoretical and experimental details of concrete sphere will be served for the concrete sphere foundation or other sequent studies.

Fig. 1. Basic Concept of CSF

Fig. 2. Split Tensile Strength of Sphere Specimen

Fig. 3. Split Test and Crack Propagation of Specimens

Fig. 4. Dimensions of Exercise Structure

Table 1 Mix. Table for 60Mpa of f28

Table 2. Types of Specimen

Table 3. Strength of Two Type Cylinder Specimens

Table 4. Split Strength and Size effect of Sphere Specimens

Table 5. Applied Results of CSF to Structure