• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권3호
• /
• pp.47-57
• /
• 2023

본 연구에서는 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 이형철근의 부착강도에 미치는 영향을 파악하고자 인발실험이 수행되었다. 스터럽 간격, 철근 직경 및 부식률이 상이한 12개의 인발 실험체를 RILEM RC 6 기준에 따라 제작하였다. 스터럽이 보강된 실험체에 대하여, 부식률이 3% 미만인 경우에는 부착강도가 증가하였으나, 부식률이 3%를 초과한 경우에는 부착강도가 감소하였다. 반면, 스터럽이 보강되지 않은 실험체에 대해서는, 부식률이 증가함에 따라 부착강도가 감소하였다. 스터럽 간격 및 부식률 대비, 철근 직경이 부착강도에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 이에 따라 스터럽 비율 및 부식률을 변수로 사용하는 인발실험체의 부착강도 회귀모형이 제시되었으며, 제안모델은 선행 모델들에 비해 낮은 오차를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.513-521
• /
• 2003

기존의 많은 연구 결과에서 보부재에 대한 적절한 전단보강근 설치는 부재 휨 변형능력을 향상시키는 것으로 알려지고 있으나, 아직까지 이를 실용화하기 위한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 스터럽간격과 인장철근비에 따른 휨-전단 상호 작용에 의한 하중-변위 거동을 분석하여 특히 취성이 강한 고강도 콘크리트를 이용한 보부재의 내력과 변형능력을 극대화하기 위한 방안을 마련할 목적으로 고강도 콘크리트 보에 대한 실험연구를 수행하였다. 압축강도 41MPa 및 61MPa의 콘크리트 강도를 갖는 총 15개의 보 시험체를 제작하였으며, 스터럽간격 0.25∼1.0d(유효높이)과 인장철근비 $0.55{\sim}0.7{\rho}_b$(균형철근비)를 주요 변수로 정하여 휨압축부를 포함한 전구간에 횡보강하였으며, 스터럽간격에 따른 각 시험체의 하중-처짐거동을 비교 분석하였다. 또한, 본 연구의 실험결과를 토대로 기존의 전단내력식에 대한 검토를 통하여 보부재의 하중-변위 거동과 변위 증가에 따른 전단내력감소 모델을 중첩하여 스터럽간격에 따른 휨-전단 파괴형식을 비교적 간편하게 추정하기에 적합한 전단내력식을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.67-76
• /
• 2018

스터럽 보강 선설치 앵커의 동적 전단하중 하의 파열파괴강도를 평가하기 위한 실험 연구를 수행하였다. 전단 하중은 ACI 355.2 및 ETAG 001에 제시된 지진모의실험 방식으로 재하하였다. 시험체는 M36 앵커(연단거리 180mm)를 D10 스터럽(간격 100mm)으로 보강하였다. 이들 시험체는 거의 극한 파열파괴 강도에 도달한 후 앵커의 파단이 발생하였다. 이에 M42 앵커(연단거리 160mm)를 D6 스터럽(간격 100mm)으로 보강한 시험체에 대한 실험을 추가로 수행하였다. 실험 결과, 동적 전단강도는 정적 강도에 비해 낮은 값을 보이지 않았다. 또한, ACI 318 및 ETAG 001 기준은 스터럽 보강이 많을수록 파열파괴강도를 안전측으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2016

본 연구에서는 스터럽 보강 선설치 앵커의 정적 전단하중에 대한 저항강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 실험변수로는 전면지압철근 유무와 콘크리트 균열 유무로 설정하였다. 앵커는 M36, 연단거리는 180mm로 하였다. 모든 철근은 HD-10 철근을 사용하고 스터럽의 간격은 100mm로 하였다. 실험으로부터 전면지압철근을 설치한 경우 스터럽 저항강도는 16% 증가하였다. 한편 균열 콘크리트에서의 저항강도는 비균열 콘크리트에 비해 5% 감소에 불과하였다. 실험 결과로부터 ACI 318 및 ETAG 001 기준은 스터럽의 저항강도를 안전측으로 평가하였으며, 적절한 강도 평가 방안을 제안하였다. 마지막으로 스터럽 보강 시 앵커 본체의 파괴강도에 대한 고찰을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2011

전단과 비틀림모멘트가 동시에 작용하는 경우에 단면에는 각각의 영향으로 인하여 전단응력이 발생하므로 이 두 응력을 더하여 설계할 수 있다. 그러나 현행 콘크리트구조설계기준에서는 전단과 비틀림모멘트 설계식을 단위가 서로 틀린 단면력으로 표현하여 분포도를 그리기 위해서는 각각의 좌표에 분리해서 그려야만 한다. 만약에 이 두 하중으로 인한 단면력을 응력으로 표현하게 되면 두 전단응력을 더하여 하나의 좌표에 표현할 수 있고, 설계 결과도 동시에 그려 넣을 수 있으므로 쉽게 설계과정을 인식하여 실수를 최소화 할 수 있을 것이다. 게다가 현행 기준에서는 전단과 비틀림모멘트에 대한 설계식을 단위 길이 당 스터럽의 단면적으로 표현되는 $A_{\upsilon}/s$나 $2A_{\upsilon}/s$로 제시하여, 설계과정에서 이 값들의 크기나 상황을 정확하게 인식하기 거의 불가능하게 된다. 설계에서 먼저 스터럽의 종류를 결정하여 단면적 $A_{\upsilon}$나 $A_t$가 결정되므로 설계식들을 스터럽의 간격에 대한 식으로 정리하면 설계과정을 명확하게 인식할 수 있고 또한 여러 설계과정도 간단하게 정리되어 이해하기 쉽도록 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.771-778
• /
• 2014

본 연구에서는 하이브리드 강섬유로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC)의 휨거동 특성을 파악하고자 하였다. 부피비 1.5%의 하이브리드 강섬유를 혼입하여 철근비가 0.02 이하인 부재의 실험을 통해 주요 휨거동 특성을 파악하였다. 본 연구결과는 추후 UHPC의 휨강도 산정 모델링에 실제적인 기초실험자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 하이브리드 강섬유 보강 UHPC는 균열제어에 효과적이며, 연성지수는 9.2~15.2 범위에 분포하고 있어 우수한 연성거동 특성을 나타낸다. 또한, 순수 휨 구간 내에 스터럽을 배근한 부재의 휨강도는 스터럽을 배근하지 않은 부재의 휨강도와 유사하며, 이 실험연구의 150 mm 간격 정도의 스터럽 배근은 강섬유 배열 및 휨강도에 영향을 미치지 않는다고 판단된다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.195-206
• /
• 1997

비선형 layered 유한요소법과 비선형 프로그래밍 기법에 의하여 주어진 기존의 철근콘크리트 보의 휨강도 및 연성을 근사하게 나타낼 수 있는 강섬유고강 철근콘크리트 보(Reinforced Steel Fibrous Concrete Beam : RSFC Beam)의 인장 및 압축철근량, 강섬유의 혼입률 등을 산정하였다. 개발된 모델을 이용하여 콘트리트의 압축강도 및 철근비가 서로 다른 일반 철근콘크리트 보에 있어서 강섬유보강 콘크리트를 사용할 경우, 기존 철근을대체하는 강섬유의 량과 또한 이로 인한 인장 \ulcorner 압축 철근량의 변화량을 조사하였다. 기존 문헌에 나타난 강섬유보강 콘크리트보의 전간강도식을 이용하여 일반 철근콘크리트보와 비교하여 강섬유보강 철근콘크리트 보에서 증가될 수 있는 스터럽의 간격을 산정하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.65-74
• /
• 2009

이형철근의 부식이 우려되는 경우, GFRP 보강근의 사용이 사용될 수 있다. 이 연구에서는 GFRP 보강근으로 보강된 총 36개 보 및 일방향 슬래브의 휨 실험을 수행하였다. 4종의 GFRP 보강근을 실험에 사용하였고, 보강근 직경은 13 mm이었다. 대부분의 실험체의 보강근은 중앙부에서 겹침이음되었다. 모든 보 및 슬래브는 4점재하 되었으므로, 이음부는 균일한 모멘트를 받도록 계획하였다. 실험변수는 이음길이, 피복두께 및 보강근 간격이었다. 보수적으로 부착강도를 평가하기 위하여 이음부에는 스터럽을 사용하지 않았다. 실험결과 보강근과 콘크리트 간 발생한 부착응력을 비선형 단면해석을 통하여 결정하였다. 2변수 선형 회귀분석을 사용하여 평균부착강도의 예측식을 유도하였다. 5% 분위수 개념을 사용하여 이음길이 설계식을 제안하였다. 이 연구의 결과로 이론적인 이음길이 설계식이 제안되었으며 결과를 ACI 440 정착설계식과 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.135-142
• /
• 2022

본 연구에서는 초고강도 콘크리트에 적용된 겹침 이음의 안전성을 평가하기 위해 초고강도콘크리트 보의 휨성능을 평가하였다. 설계기준에서 정하고 있는 정착 길이 및 겹침이음 길이 산정식에서 겹침이음 길이에 영향을 미치는 횡보강근과 콘크리트 피복 성능의 검토가 수행되었다. 주요 변수는 콘크리트 피복의 구속 성능 증진을 위한 섬유의 혼입과 횡방향철근 배치로 설정하였다. 강섬유가 혼입되었으며 1% 및 2% 부피비로 섬유의 혼입량 증가에 따른 콘크리트 피복 성능의 변화를 검토하였으며, 이음 구간 내에 간격 100mm의 D10 스터럽이 배치되도록 하였다. 실험 결과, 스터럽으로 구속된 실험체는 주인장철근 방향으로의 수평균열 진전과 함께 급격한 하중저하 현상이 나타났으며, 강섬유로 보강된 실험체의 경우 주인장철근 방향의 균열 확대가 억제되고 급작스러운 하중지지능력의 상실을 경험하지 않는 것으로 나타났다. 특히, 2% 의 혼입률이 적용된 실험체의 주인장철근 위치의 변형률은 항복 변형률을 초과하는 것으로 나타났다. 콘크리트 표면에 대한 변형률 측정 결과 철근보다는 섬유가 더 콘크리트 표면의 손상을 방지하는 데에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.259-269
• /
• 2005

본 연구에서는 철근콘크리트 연속보의 이산최적설계를 수행하기 위해서 유전알고리즘을 적용하였다. 콘크리트, 거푸집, 주철근 및 스터럽의 경비를 포함한 경비 최소화를 목적함수로 하였고, 제약조건으로는 휨강도와 전단강도, 처짐, 균열, 철근간격, 피복두께, 철근비 상 하한치 및 단면형상에 대한 기하학적 제약조건과 더불어 주철근의 정착을 고려하였다. 보의 폭과 유효깊이, 철근량을 설계변수로 취하였으며, 설계변수 값은 실무에서 사용되는 단면치수와 철근량을 데이터베이스화한 이산집합으로부터 선택되도록 하였다. GA의 신뢰성을 검증하기 위해서 이산변수로 철근콘크리트보에 대한 최적설계를 수행한 기존 문헌과 그 결과값을 비교 검토하였으며, GA의 적용성 및 효율성을 보이기 위하여 국내 구조설계기준을 만족하는 3경간 및 5경간 철근콘크리트보에 대해 이산최적설계를 수행하였다.