• 제목/요약/키워드: 전단보강근

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철근콘크리트 보-기둥 접합부 전단강도 평가 (Estimation of Shear Strength of Beam-Column Joints)

  • 최하영;김병일;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.185-193
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    • 2012
  • 이 연구에서는 인접한 보에 소성힌지가 발생하기 전에 접합부에서 전단파괴가 발생하는 내부 보-기둥 접합부의 전단강도를 평가하기 위해서 식을 제안하였다. ACI와 AIJ의 기존 기준식은 콘크리트의 압축강도만을 고려하여 평가하지만 제안식은 트러스 작용 또한 고려하고 있다. 제안식은 콘크리트의 연화효과를 반영하기 위해 적용하는 콘크리트 유효압축계수를 구할 때 수직, 수평 철근을 고려하여 접합부의 전단강도를 평가한다. 그 결과, $V_{test}/V_{cal}$의 평균은 1.14, 변동계수는 20%이고 ACI와 AIJ에 의한 평가보다 비교적 향상된 결과를 보였다. $V_{test}/V_{cal}$는 각 방향의 철근비에 따라 비슷한 경향을 보이고 있음을 알 수 있다.

FRP를 보강근으로 사용한 콘크리트 부재의 휨-부착 거동 평가방법에 관한 연구 (A Study on the Evaluation Method to Flexural-bonding Behavior of FRP-Rebar Concrete Member)

  • 최소영;최명성;김일순;양은익
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.149-156
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    • 2021
  • FRP 보강근은 철근-콘크리트 부재의 부식 문제를 해결하기 위해 제안되어왔으나, FRP는 높은 인장강도, 낮은 연성 및 선형 탄성 거동으로 인해 하중이 전달될 때 콘크리트와 보강재 사이의 부착 메커니즘이 다르다. 그러므로, FRP-Rebar와 콘크리트 사이의 부착 거동은 주의 깊게 검토해야 한다. 이를 위해 직접 인발 실험이 간단하게 부착 거동을 평가할 수 있으므로 사용됐으나, 직접인발의 실험 결과는 실제 FRP를 보강근으로 사용한 콘크리트 부재의 휨-부착 거동과 다르다. 그러므로 실제 휨-부착 거동을 평가할 방안이 필요하다. 본 연구에서는 FRP를 보강근으로 사용한 콘크리트 부재의 휨-부착 거동에 대한 평가방법을 검토하고 비교하였다. 그 결과, 겹침이음이 있는 부재의 실험 방법이 실제 휨-부착 특성을 잘 반영할 수 있으나 다른 실험방법보다 시험체의 단면 및 지간이 커야 하고 시험체의 설계 및 해석이 복잡하다. 한편, 아치가 있는 부재 실험은 모멘트 팔길이의 변화를 무시하는 평형 방정식을 기반으로 한 힌지가 있는 부재 실험과 달리 콘크리트의 영향을 반영할 수 있으나, 휨-부착에 의한 파괴 이전에 전단파괴의 우려가 있다.

고강도 확대머리 인장철근을 가지는 SFRC 깊은 보의 전단강도 (Shear Strength of SFRC Deep Beam with High Strength Headed Reinforcing Tensile Bars)

  • 김영록;이창용;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.111-117
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    • 2019
  • 확대머리 SD600 고강도 인장철근으로 단부 정착된 SFRC 깊은보의 전단성능을 평가하기 위해 전단 실험을 수행하였다. 실험 변수는 주인장 철근의 단부 정착방법(확대머리 철근, 일자형 철근), 단부 정착길이, 전단보강근 유무 등이다. 전단경간비는 1을 가지는 실험체에 대한 전단실험결과, 모든 실험체는 초기 휨 균열이 발생한 후 경사균열이 진행되면서 최종적으로 압축전단파괴되었다. 확대머리 철근으로 기계적 정착된 실험체들이 일자형 철근 정착에 비하여 5.6~22.4% 더 큰 전단강도를 나타내었다. 확대머리 철근으로 기계적 정착된 실험체들에 대하여 최대하중의 75%까지는 지압응력이 전체 정착응력의 0.9~17.2%에 도달하였으나, 최대하중 시점에서 지압응력이 전체 정착응력의 22.4%~46%에 도달하여 큰 응력 부담률을 나타내었다. 이를 통하여 확대머리 지압응력에 의한 정착응력 증가가 전단강도에 큰 영향을 미침을 알 수 있다. 실험 전단강도가 실용식에 의한 전단강도의 2.68~4.65 배로 평가되어, 실용식이 전단내력을 안전측으로 평가하였다.

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC) I형 보의 전단 강도 (Shear Strength of Ultra-High Performance Fiber-Reinforced Concrete(UHPFRC) I-shaped Beams without Stirrup)

  • 이지형;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.53-64
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    • 2017
  • 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 높은 압축강도 뿐 아니라 강섬유 보강에 의한 뛰어난 응력분산효과로 인해 높은 인장강도를 가지며, 미세균열의 확장을 통해 균열 후에도 경화거동을 하여 구조부재가 안정적으로 외력에 저항하도록 한다. 본 연구에서는 UHPFRC 재료 인장강도를 정의함에 있어 노치가 있는 휨실험과 직접인장실험을 비교하여 실험법 및 결과 분석의 장단점을 알아보았다. I-형 보의 전단부재실험은 복부의 면내전단거동을 알아보기 위하여 전단 경간비, 유효높이, 재료인장강도를 변수로 계획하였다. 실험결과를 통해 전단보강근이 없는 UHPFRC I형 보의 균열발생 이후 전단거동의 응력 재분배효과를 정량적으로 판단하고, 균열 후 거동을 기존 전단 강도식이 잘 반영하고 있는지 검토하였다. 전단철근 보강이 없는 UHPFRC 전단부재의 경우 파괴모드는 사인장 파괴로 동일하였고, 이러한 파괴모드를 가지는 부재는 전단 경간비와 유효높이에 크게 영향을 받게 되어 부재 설계 시 이러한 변수에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

무량판 구조시스템 접합부의 기둥 형상비에 따른 내진 성능 평가 (Seismic Performane Evaluation of Flat Plate System Considering Column Aspect Ratio)

  • 이현호;천영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.74-80
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    • 2008
  • 본 논문은 기둥형상비를 실험 변수로 가지는 무량판 슬래브-기둥 접합부의 내진성능을 평가하는데 있다. 본 연구에서는 무량판 슬래브의 뚫림 전단파괴를 방지하기 위하여 본 연구와 병행하여 진행된 연구에서 개발된 연속 절곡된 전단보강근을 적용하였다. 기둥형상비에 따른 실험체는 각각 FIS1-05(0.5), FIS1- 10(1.0), FIS1-20(2.0) 이다. 실험체의 수평방향으로 정적 수평하중을 가력 하였으며, 중력하중비에 의한 일정 수직 하중을 적용하였다. 실험결과는 슬래브-기둥 접합부의 수평 변위 및 강도를 기준으로 평가하였다. 분석결과, FIS1-05, FIS1-20와 같은 장방형 기둥을 갖는 접합부의 성능이 FIS1-10와 같은 정방형 기둥을 갖는 접합부보다 우수한 것으로 평가되었다.

트러스 데크를 사용한 강판성형 합성보의 휨성능 평가 (Flexural Capacity of the Profiled Steel Composite Beams with Truss Deck Plate)

  • 허병욱;곽명근;배규웅;정상민;강석규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.413-423
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    • 2007
  • 기존의 층고절감형 합성보 시스템은 철골보의 웨브면에 바닥판을 삽입하여 시공하기 때문에 상대적으로 기존 합성보 형식과 비교하여 층고를 대폭적으로 줄일 수 있지만, 적용되는 철골보 춤이 제한되기 때문에 적용 가능한 스팬이 한정되어 있어 여러 가지 다양한 건축구조의 수요에 능동적으로 대처하기가 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 층고절감형 합성보의 단점을 해결하기 위하여 합성보의 춤을 자유로이 조절할 수 있는 층고절감형 매입형 합성보를 개발하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 강팡성형 철골보를 가지는 불완전 합성보의 휨거동에 관한 것이다. 총 5개의 실대형 실험체를 전단연결재 및 보강근의 사용유무, 슬래브 형식을 주요변수로 하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않은 실험체는 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 $0.20{\sim}0.76N/mm^2$의 부착응력을 나타내었다.

전단철근이 배치된 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of Precast Prestressed Hollow-Core Slabs with Shear Reinforcement)

  • 김상윤;김선훈;이득행;한선진;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.71-77
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    • 2023
  • 이 연구에서는 높이가 400 mm인 중공슬래브(Hollow-Core Slab, 이하 HCS)의 구조성능을 평가하기 위한 실대형 실험을 수행하였으며, 기존의 압출성형방식이 아닌 단일몰드방식을 적용하여 총 4개의 HCS를 제작하였다. 실험의 주요 변수는 토핑콘크리트의 유무, 전단보강근의 배치 유무 및 위치로 설정하였으며, 실험체들의 균열패턴 및 하중-변위 응답을 상세히 분석하였다. 실험결과 전단철근이 배치된 HCS 실험체들은 휨강도를 달성하였고, 이후에 최종적인 파괴는 사인장균열에 의하여 지배되었으며, HCS 유닛 웨브 내에 전단철근이 배치되지 않은 실험체들의 경우 설계기준을 통해 산정된 공칭휨강도를 발현하지 못하였다. 전단철근을 HCS 유닛에 배근 할 경우에는 전단강도가 약 8~23% 증가하는 것으로 나타났으며, HCS의 중공을 철근콘크리트로 보강하는 방법보다 전단성능 향상에 더 효과적인 것으로 나타났다.

계면 전단 보강근 길이 및 형태 변화에 따른 PC/PS-Half Slab의 휨 거동 (Effect of Different Interfacial Shear Reinforcement Lengths and Types on Flexural Behavior of PC/PS-Half Slab)

  • 이차돈;이종민
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.131-138
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    • 2001
  • Total number of seven experimental specimens of size 4.6m$\times$2.4m are designed in full scale with due considerations given to the constructability as well as economic applications. Each specimen is made with different shapes of trusses or hooks along the interfacial surface between precast panel and topping concrete to maintain appropriate shear resistance. Structural performances in terms of strength and ductility under flexural load are examined for each specimen with different types of interfacial shear resistance reinforcements. Experimentally obtained flexural strength are also compared with those of analytical predictions. Based on experimental and analytical studies, design equations are suggested for the developed precast prestressed concrete half-slab systems.

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고강도 콘크리트 부재의 응력블록에 관한 검토 (The Investigation of Blocks on High Strength Concrete)

  • 신성우
    • 콘크리트학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.93-99
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    • 1990
  • 본 연구는 극한강도 이론에 입각한 고강도 콘크리트 부재의 설계를 위한 방법 중 가장 중요한 요소의 하나인 응력-변형도 곡선의 이상화에 관한 연구이다. 이를 위하여 보통강도(280kg/$\textrm{cm}^2$)에서 초고강도(1050kg/$\textrm{cm}^2$)까지의 콘크리트를 사용하여 부재를 제작, 시험하였으며, 기존의 여러 가지 이론과 비교검토를 하였다. 주요 변수는 콘크리트 강도이외에 주근의 양과 전단 보강근의 간격으로 하였다. 실험결과 현재으 ACI Building Code에 규정된 직사각형 응격블록은 고강도 콘크리트에도 사용할 수있음을 알 수 있었다.

시멘트 복합체 종류에 따른 접합부의 전단거동특성 (Shear Behavior Characteristics of Joint according to Strain-Hardening Cement Composite Types)

  • 남상현;전에스더;윤현도;최기선;유영찬;김긍환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.27-28
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    • 2010
  • 본 연구는 변형경화형 시멘트 복합체를 사용한 접합부의 거동에 관한 논문으로, 주요 변수는 시멘트 복합체의 종류( 무수축 몰탈, 하이브리드 SHCC) 및 보강근의 유무이다. 실험결과, 동일한 배근상세에서 SHCC 실험체가 무수축 몰탈 실험체에 비해 전체적으로 성능이 향상된 것으로 나타났다.

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