• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.603-613
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• 2015

현행 콘크리트 구조기준에는 전단파괴의 취성적 특성을 고려하여 휨 부재에 최소전단철근을 배근하도록 규정하고 있고, 강섬유 보강 콘크리트 사용시 강섬유가 최소전단철근을 대신하여 사용가능하도록 허용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 최소전단철근과 강섬유가 전단강도에 미치는 영향을 단순지지 보 실험을 통해 분석하였다. 실험결과를 살펴보면, 강섬유 보강이 최소 전단철근보다 전단강도에 미치는 영향이 크게 나타났고 특히, 고강도콘크리트가 사용된 경우 강섬유 효과가 크게 발휘되었다. 강섬유 콘크리트의 특성을 살펴보기 위해 기존 실험 자료를 분석하였고 현행 기준에 사용되고 있는 최소전단철근 대용으로의 강섬유 보강 콘크리트 보의 적절성을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.717-726
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• 2007

일반 강도의 철근을 고강도콘크리트 구조물에 사용하는 경우, 고강도콘크리트의 취성을 보완하고 그 성능을 십분 활용하기 위해서는 많은 양의 철근이 요구된다. 이는 곧 철근의 과밀 배근이나 자중의 증가와 같은 구조, 시공상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 고강도콘크리트 부재에 적합한 새로운 보강 재료 혹은 공법이 필요한 것이다. 이에 본 연구에서는 100 MPa의 고강도콘크리트를 사용하여 4개의 실물크기 보 시험체를 제작하고, 전단보강재를 달리하여 전단 거동에 대한 효과를 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 4개의 시험체는 각각 일반 철근, 고장력 철근, 헤디드 바, CFRP 바를 전단 스터럽으로 사용하였으며, 이 중 2개의 시험체에는 강섬유를 콘크리트에 혼입하여 그 효과를 관찰하였다. 고장력 철근의 사용은 전단철근에 의한 전단력과 부착력의 증가로 인해 전반적인 전단 성능의 향상을 가져왔다. 헤디드 바로 전단 보강된 부재의 경우에도 헤디드 바의 상당히 높은 정착강도로 인해서 우수한 전단 거동을 보였다. 하지만 본 실험에서 사용된 CFRP 바의 경우, 부착력이 매우 떨어져 전단보강재로서 적합하지 못한 것으로 나타났다. 강섬유 보강 콘크리트를 통해 부재의 연성 및 균열 제어 능력이 향상되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.839-842
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• 2008

현행 기준식에서는 철근콘크리트 보의 취성적 전단 파괴를 방지하기 위하여 전단보강철근이 항복한 이후에 복부 콘크리트가 압축파괴하도록 최대전단철근비에 대한 제한을 두고 있다. 최대전단철근비에 대한 제한은 각 기준식마다 매우 상이하다. ACI 318-05, CSA-04 와 EC2-02기준에서는 최대전단철근비가 콘크리트의 압축강도에 따라서 변화하지만, 일본기준식은 압축강도와 무관하게 일정한 값이다. 고강도콘크리트가 사용될 경우에 CSA-04와 EC2-02기준에서 요구하는 최대전단철근비는 ACI 318-05의 두 배 이상으로 기준식마다 상이하게 최대전단철근비를 제한하고 있다. 이 연구에서는 10개의 철근콘크리트 보 실험을 통하여 최대철근비가 미치는 보의 거동 및 내력을 평가하였다. 실험 결과에 의하면 ACI 318-05에서 요구하는 철근비보다 많은 전단보강철근이 배근된 보에서도 전단보강철근이 항복한 이후에 콘크리트가 압축파괴하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.143-150
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• 2014

콘크리트의 압축파괴에 의한 취성적인 비틀림파괴와 사인장균열의 폭을 제한하기 위하여 콘크리트구조기준은 비틀림보강철근의 항복강도를 제한하고 있다. 2012년에 콘크리트구조기준에서는 비틀림보강철근의 항복강도를 400 MPa에서 500 MPa로 상향하였다. 그 이유는 500 MPa의 비틀림보강철근을 사용한 비틀림부재의 경우에도 전단파괴하는 부재와 유사하게 기준에서 요구하는 비틀림파괴모드, 사용성, 경제성을 만족시킬 수 있을 것으로 판단하였기 때문이다. 그러나 현재 고강도 비틀림보강철근을 사용한 비틀림부재에 대한 연구는 전단부재에 대한 연구에 비하여 부족한 실정이다. 이 연구에서는 340 MPa, 480 MPa, 667 MPa의 비틀림보강철근을 사용한 철근콘크리트 보의 비틀림거동을 실험적으로 평가하였다. 실험에 의하면 비틀림보강철근의 파괴모드는 비틀림보강철근의 항복강도와 콘크리트의 압축강도에 의하여 영향을 받았다. 비틀림보강철근의 항복강도가 400 MPa이하인 경우에는 콘크리트의 압축강도와 무관하게 한 곳 이상에서 비틀림보강철근이 항복강도에 도달하여 비틀림인장파괴하였지만, 항복강도가 480 MPa 이상인 경우에는 비틀림보강철근이 항복하지 않는 경우가 발생하여 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.719-727
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• 2009

변환각트러스모델에 근거한 EC2-02 기준식이나 CSA-04 기준식의 최대 전단보강철근비는 반경험적 방법에 근거한 ACI 318-08 기준식이나 AIJ-99 기준식에서 요구하는 최대 전단보강철근비와 많은 차이가 있다. ACI 318-08 기준식, CSA-04 기준식 및 EC2-02 기준식은 콘크리트의 압축강도에 따라서 최대 전단보강철근비가 증가하지만 AIJ-99 기준식은 일정한 값이 적용된다. 고강도콘크리트에 대하여 EC2-02 기준식이나 CSA-04 기준식이 요구하는 최대 전단보강철근비는 ACI 318-08 기준식이 요구하는 최대 철근비에 비하여 매우 크다. 이 연구에서는 10개의 철근콘크리트 보 실험을 통하여 전단보강철근의 양과 콘크리트의 압축강도가 최대 전단보강철근비에 미치는 영향을 파악하였다. 실험에 의하면 ACI 318-08 기준식이나 AIJ-99 기준식에서 요구하는 최대 전단보강철근비보다 최대 약 1.9배까지 전단보강철근을 많이 배근하였음에도 불구하고 실험 결과는 전단보강철근이 항복한 이후에 부재가 최대 내력에 도달하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권3호
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• pp.141-148
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• 1991

본 논문은 전단보강이 없는 강섬유보강 고강도 철근콘크리트보의 전단거동에 관한 연구로서 전단스팬비(a/b), 섬유첨가율(Vf)의 변화에 사인장균열 전단응력 및 극한전단응력의 변화를 관찰하였다. 실험결과 섬유첨가율이 증가할수록, 전단스팬비가 감소할수록 사인장균열 전단응력 및 극한전단응력이 증가함을 보여주고 있으며, 특히 섬유첨가율이 증가함에 따라 섬유의 균열억제거동에 의해 극한전단응력이 높게 증가함을 볼 수 있다. 본 연구에 의한 실험결과를 바탕으로 각 변수에 따른 사인장균열 전단응력 및 극한전단응력에 대한 실험식을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제1권1호
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• pp.67-74
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• 1989

건축물의 고충화, 대형화 및 특수화에 따른 콘크리트의 고강도화는 필수적이다. 그러나 고강도화는 높은 취성파괴 양성을 보여주며, 이들이 전단파괴의 병합될 때 구조체의 안전성에 큰 문제를 던져주고 있다. 본 연구는 고강도 콘크리트(f'c=800㎏/㎠)보가 전단보강이 되어있지 않은 경우 전단강도 및 파괴 양성을 조사하기 위하여 주요변수로서 전단스팬비(a/d)=3.0, 4.0, 6.0그리고 주근비 (ρt)=0.5ρb, 1.0ρb로 하였다. 실험결과, 현재의 건설부 극한강도 구조 규준식이나 ACI규준식은 주근량과 a/d의 효과를 과소평가하고, 콘크리트의 강도 증가에 따른 잇점은 과대평가하고 있는 것으로 판명되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.148-156
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• 2020

본 논문은 강섬유 보강 콘크리트 부재에 수직으로 기계적 정착된 고강도 확대머리철근의 정착성능을 평가하기 위하여 실시한 기초 인발실험결과를 정리한 것이다. 주요 실험변수는 강섬유의 혼입률, 콘크리트 강도, 정착길이, 확대머리철근 항복강도, 전단보강유무 등이다. 실험체의 좌우 순피복두께는 확대머리철근 직경의 두 배로 계획하였다. 확대머리철근을 중심으로 1.5𝑙_dt, 0.7𝑙_dt가 되는 위치에 힌지 지점을 두고, 확대머리 철근을 직접 인발하였다. 인발실험결과, 실험변수에 따라 콘크리트 파괴 및 철근 인장파단이 나타났다. 강섬유를 보강한 실험체가 동일한 변수의 강섬유를 보강하지 않은 실험체에 비히여 콘크리트 압축강도는 2.7~5.4% 크게 나타난 반면 인발강도는 20.9~63.1% 크게 나타나 정착성능 향상에 큰 기여를 하는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대해 확대머리철근과 평행한 전단보강근의 배근은 1.7~7.7% 인발강도를 증가시켰으나, 콘크리트 강도 증가를 고려할 때 정착성능 향상에 미치는 영향이 크지 않았다. 본 실험체 상세와 같이 강섬유보강 콘크리트 부재에 수직정착된 SD600의 확대머리철근 정착설계는 KCI2017, KCI2012의 정착길이 설계식을 그대로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.63-71
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• 1989

고강도(高強度) 콘크리트 보의 전단균열강도와 극한전단강도를 조사하기 위하여 4개의 Series로 철근콘크리트 보를 실험(實驗)하였다. 모든 보는 전단보강철근(剪斷補強鐵筋)이 없는 단철근 보로 하였으며, 주변수는 콘크리트 강도로써 공시체 압축강도를 $247kg/cm^2$(3500 psi)에서 $708kg/cm^2$(10000 psi)까지 변화(變化)시켰다. 각 Series는 콘크리트 강도를 일정(一定)하게 하고서, 보의 전단지간(剪斷支間) 대(對) 유효(有效)깊이의 비(比)(a/d)를 2에서 5까지 변화(變化)시켰다. 실험결과(實險結果)에 따르면, 전단지지력(剪斷支持力)에 대한 콘크리트 강도(強度)의 영향은 보의 a/d에 따라 각기 달랐을 뿐만 아니라 현행(現行) 시방서의 전단설계규정은 철근콘크리트 보의 전단지지력을 산정하는데 일정성이 없음을 보였다. 본 연구에서는 전단지간(剪斷支間) 대 유효(有效)깊이의 비(比)의 변화(變化)에 따른 전단강도(剪斷強度)에 대(對)한 콘크리트 압축강도(壓縮強度)의 영향을 고려하기 위하여 shear failure mode index를 사용한 극한전단강도식(極限剪斷強度式)을 제안(提案)하여 타당성을 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2017

현행 규정에 따르면, 세장비 4 미만의 연결보에 대각철근을 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 대각선 다발철근 상세는 보 내부의 철근 배근작업을 어렵게 만들고, 이는 또한 시공불량으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 고강도 철근(SD500 및 SD600)으로 보강된 콘크리트 연결보에 관한 실험결과를 나타내었다. 연결보 제작시 시공성을 향상시키기 위하여, 본 연구에서는 헤드바를 갖는 대구경 철근을 사용하였다. 배근상세 및 세장비를 변수로 하여, 2가지의 실규모 연결보를 제작 및 실험하였다. 전단벽을 연결하는 보의 실제 거동특성을 모사하기 위하여, 링크 조인트를 갖는 철골 구조물을 반력바닥에 설치하였다. 실험 결과, 연결보와 전단벽 접합부에서의 균열 및 철근이 항복되면서, 점차 연결보 중앙부로 손상이 진전되는 것으로 나타났다. 연결보는 FEMA 450-1의 설계변위에 대한 전단벽 층간변위 규정에 요구되는 변형능력을 충분히 갖는 것으로 나타났다. 그러나 고강도 철근으로 보강된 연결보의 상세설계를 위해서는, 다양한 세장비가 연결보의 구조거동에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다.