A Study on Structural Performance Evaluation of RC Beams Strengthened with CFRP Plate

Carbon fiber reinforced plastic(CFRP) plate Is one of the alterative materials for soengthening of reinforced and prestressed connote members due to excellent strength and light weight In this paper, the behavior of beams strengthened with CFRP plate and CFS(Carbon fiber sheet) is observed and analyzed from the test results. Especially specimens with thick plate is tested when large moment and large shear lone appear in same position. The main failure mode is a peeling-off of the CFRP plate near the loading points due to flexural-shear crack, Because of this failure mode, failure load is not linearly proportional to the thickness of CFRP plates. When beam is wrapped with CFS around oかy loading point it does not influence on the failure loads. Depending on the loading pattern, it is necessary to consider different design criteria for reinforced concrete members with external reinforcement. When line moment and large shear force appear in same location, maximum thickness may limit to 0.6mm and ratio between moment of strengthened beam and moment of unstrengthened beam is proposed 1.5-2.0. In order to use the plate of thicker than 6mm, CFS may be extended to the location which moment of strengthened beam is 1.5 times than moment of unstrengthened beam.

탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 보의 보강성능에 관한 연구

이 연구는 같은 위치에 힘모멘트와 전단력이 최대가 되는 철근콘크리트 보에 대하여 휨모멘트 보강을 실시하는 경우, 탄소 섬유판의 두께와 하중점 부위 및 탄소섬유판의 끝부분을 감싸는 탄소섬유쉬트의 겹수를 변수로 하여 보의 구조적 거동을 실험하였다. 탄소섬유판의 두께의 증가에 따라 내력이 증가하였으나 선형적으로 비례하지 않았으며, 하중점에 감싼 탄소섬유쉬트의 영향은 뚜렷하게 나타나지 않았다 이 는 보강시험의 주된 파괴가 탄소섬유판의 파단이 아닌 하중점 주위에서의 휭-전단균열에서부터 층분리가 시작되었고 하중점을 탄소섬유쉬트로 감싼 경우 휭-전단균열 탄소섬유쉬트의 바깥 부분으로 이동하기 때문이다. 또한 탄소섬유판 단부에 정착용으로 시공한 탄소섬유쉬트는 하중점에서 발생한 취성파괴로 인하여 큰 효과를 나타내지 못하였다. 그러므로 재하상태에 따른 설계방법을 다르게 할 필요가 있으며, 특히 같은 위치에서 휨모멘트와 전단력이 최대가 되는 경우 탄소섬유판의 유효 두께는 최대 0.6mm로 하고 무보강보의 휨모멘트에 대한 보강된 보의 휨모멘트 비는 1.5-2.0으로 제한하는 것이 바람직하며, 0.6mm이상의 탄소섬유판을 사용하기 위하여 탄소섬유쉬트로 하중점을 보강하는 경우 무보강보 휨모멘트의 1.5 배가 되는 위치이상 탄소섬유쉬트를 연장하는 것이 바람직하다.