Improvement in Fatigue Durability of RC Beams Strengthened with Carbon Fiber Sheets

In recent investigations, reinforced concrete beams strengthened with Carbon Fiber Sheets (CFS) subjected to fatigue loading were reported to be failed at the ends of CFS by its debonding. U-shaped CFS were attached to both ends of the CFS when fatigue tests on strengthened beams were conducted to delay and/or prevent fatigue failures of adhesive interface. The experimental parameters of this study were the usage of anchorage at the ends of CFS, the number of CFS layers, and the applied load levels of 60%~90% of the static ultimate load obtained from the static tests. The failure modes and the load cycle-deflection relations were observed and discussed from the experimental results. Those results also showed that the U-shaped anchoring system changes the fatigue failure modes and influences greatly on the fatigue capacity of the strengthened beams.

탄소섬유시트로 보강된 RC 보의 피로내구성 향상에 관한 연구

최근 연구들은 특별한 정착장치 없이 실험보 하면을 CFS로 보강한 RC보에 반복하중이 작용하면 보강재 단부 접착계면이 피로파괴 된다고 보고하였다. 본 연구에서는 접착계면의 피로파괴를 지연 또는 방지시켜 피로내구성을 향상시키기 위해 단부측에 U형 밴드를 보강한 후 최대 100만회 피로실험을 실시하였다. 보강보 종류는 CFS를 하면 보강한 1겹 무밴드, 하면 및 단부를 U형 밴드로 보강한 1겹 U밴드와 3겹 U밴드가 있다. 실험변수들로는 단부의 U형 밴드 유무, CFS의 겹수, 정적실험으로부터 구한 정적 최대하중의 60%~90%의 재하하중 범위 등이 있다. 실험결과를 이용하여 파괴모드, 반복횟수-처짐 관계를 비교 분석하였다. 실험 결과에 의하면 단부의 U형 밴드는 접착계면의 부착파괴를 방지하고 콘크리트 모체와 CFS를 일체거동하게 하며, 피로강도 증가에 상당한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.