A Study on the Mechanical Properties of Gas Pressure Welded Splices of Deformed Reinforcing Bar

Reinforcing bar splices are inevitable in reinforced concrete structure. In these days, there are three main types of splices used in reinforced concrete construction site - lapped splice, mechanical splice and welded splice. Low cost, practicality in construction site, less time consuming and high performance make gas pressure welding become a favorable splice method. However, reinforcing bar splice experiences thermal loading history during the welding procedure. This may lead to the presence of residual stress in the vicinity of the splice which affects the fatigue life of the reinforcing bar. Therefore, residual stress analysis and tensile test of the gas pressure welded splice are carried out in order to verify the load bearing capacity of the gas pressure welded splice. The reinforcing bar used in this work is SD400, which is manufactured in accordance with KS D 3504. The results show that the residual stresses in welded splice is relatively small, thus not affecting the performance of the reinforcing bar. Moreover, the strength of the gas pressure welded splice is high enough for the development of yielding in the bar. As such, the reinforcing bar with gas pressure welded splice has enough capacity to behave as continuous bar.

가스압접 이형철근의 기계적 강도 특성 연구

철근 콘크리트 구조에서 철근의 이음은 불가피하게 사용된다. 최근 들어 철근 콘크리트 구조물에 가장 많이 사용되고 있는 철근 이음에는 겹침 이음, 기계 이음, 그리고 용접 접합 등이 있다. 이중에서 저비용, 건설 현장에서의 실용성, 공사 기간 단축 및 고성능 등의 장점으로 인하여 가스 압접 이음의 효용성이 대두되고 있다. 그러나 가스 압접 이음 과정동안 철근이 열을 받게 되고 이는 접합부 주위에 잔류 응력으로 남아 철근의 피로수명에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 가스 압접 접합부의 명확한 잔류 응력 분석과 가스 압접 후 철근의 하중지지 능력을 확인하기 위한 인장 시험이 수행되어야 한다. 이 연구에서는 공용중인 철근(KS D3504 SD400)에 대하여 3차원 해석을 수행하여 연구 결과 잔류 응력은 상대적으로 작기 때문에 철근의 피로 수명에 영향을 미치지 않으며 인장 실험 결과에서도 가스 압접된 철근의 항복강도가 기준항복강도보다 높게 측정되어 하중 저항 능력도 가스 압접 이음부가 연속된 철근으로서의 거동에 충분히 그 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.