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Structural Performance of the Cast-in-place Anchor in Cracked Concrete used in Power Plant Facilities

균열 콘크리트에 매립된 발전설비 현장설치용 선 설치 앵커의 구조성능 평가

  • 김동익 (강릉원주대학교 토목공학과) ;
  • 정우영 (강릉원주대학교 토목공학과)
  • Received : 2019.11.01
  • Accepted : 2019.11.08
  • Published : 2019.12.01

Abstract

It is very important to verify the seismic performance and stability of the power plant fixture in the domestic power plant, because earthquakes have increased in frequency around the world which resulted in the frequent occurrence of power plant damage caused by the failure of electric power facilities. In this study, through the on-site inspection of power plant fixation unit installed in domestic power plants, we carried out structural performance evaluation of the fixation unit anchor bolts installed on the concrete slabs. The field survey showed M12 J hook anchor bolts were used. Anchor bolt pullout and shear performance evaluation were performed based on ASTM E 488-96 standard. Moreover, artificial crack with the width of 0.5 mm was applied during the experiment based on ATM355.4 and ETAG 001. The comparison of M12 J hook anchor bolt pullout and shear test result to design value required in domestic and international design standard, show a satisfactory result. M12 J hook anchor pullout and shear performance was found to be about 35% and 7%, respectively, higher than the required design value.

지진 발생 시 발전소 내 운용설비의 구조적, 기능적 손상이 발생됨에 따라 국내 발전소에 설치된 운용설비의 정착부에 설치된 앵커 볼트에 대한 구조성능 평가 및 안정성 검토는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 발전소 내 설치된 발전설비들의 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브 균열 발생에 따른 정착부 앵커볼트의 구조성능평가를 수행하였다. 대상 구조물로는 대전광역시에 위치한 대청수력발전소를 모델로 고려하였으며 운용설비 정착부에 현장 설치된 앵커볼트는 M12 J형 선 설치 볼트로 조사, 선정하였다. 실험 시 고려된 시험기준은 미국 ACI355.4와 유럽기준 ETAG 001이며 내진성능 정적평가를 위한 균열 발생을 구현하기 위하여 스테인리스 강판을 이용하여 인위적인 균열을 발생시켰다. 최종적으로 균열 폭 0.5mm 발생에 따른 콘크리트 고정용 선설치 앵커에 대하여 ASTM E 488-96에 근거하여 인발 및 전단성능평가를 수행하였다. 실험 결과, M12 J형 선 설치 앵커볼트의 인발 및 전단성능의 경우, 국내 설계하중과 비교 시 모두 만족하는 결과를 확인하였다. 인발성능의 경우 설계 값 대비 약 35% 높은 것으로 확인되었으며 전단성능의 경우 설계 값보다 약 7% 높은 것으로 확인되었다.

Keywords

References

  1. KCI (Korea Concrete Institute) Appendix II Anchoring to concrete, (2012).
  2. ACI 318-11 Appendix D Anchoring to concrete, (2011).
  3. ACI 355.4M-11. (2011), Qualification of Post-Installed Adhesive Anchors in Concrete.
  4. ASTM E 488-96. (2003), Standard Test Methods for Strength of Anchors in Concrete and Masonry Elements.
  5. EOTA TR45. (2013), Design of Metal Anchors For Use In Concrete Under Seismic Actions.
  6. ETAG 001. (2012), Guideline for European Technical Approvals of Metal anchors for ues in Concrete.
  7. Jeon, M. H.(2013), Evaluation of the Concrete Breakout Capacity of the CIP Anchor Bolts under Tension and Shear Loading.
  8. Jin, S. H. (2010), Tension and Shear Strength Evaluation of Large Size Concrete Anchor Bolt.
  9. Jang, J. B., Suh, Y. P., Lee, J. R. (2004), A Study on the Evaluation of Concrete Breakout Strength for Cast-In-Place Anchor with Crack, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 24(3A), 647-652.
  10. Choi, D. U., Chun, S. C. (2007), Anchoring to Concrete, Magazine of the Korea Concrete Institute, 19(4), 41-44. https://doi.org/10.22636/MKCI.2007.19.4.41
  11. Park, Y. M., Ju, H. J., Kim, D. H., Kang, M. K., Lee, J. H. (2015), Static Shear Resistance of Cast-In-Place anchors in Cracked Concrete, Journal of Korean Society of Steel Construction, 27(1), 87-97. https://doi.org/10.7781/kjoss.2015.27.1.087
  12. Kim, I. H., Kim, K. H., Chun, S. C., Lee, S. J., Lee, W. H., Choi, O. C. (2006), Design of Concrete Anchor(ACI318-05), Proceedings of the Korea Concrete Institute, Korea Concrete Institute, 53-63.