• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.298-304
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• 2017

철근 콘크리트 구조물에 있어서 철근의 부식은 구조물의 내구성 측면에서 심각한 문제를 야기하고 있으며, 이에 대한 효율적인 대책의 하나로 에폭시 도막 철근의 사용이 제시되고 있으나, 철근 표면의 에폭시 도막으로 인하여 콘크리트와의 부착 성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 이를 정확히 평가하고 대안을 제시하기 위한 기초단계로 이 연구에서는 현재 국내에서 생산되는 에폭시 도막 철근의 직접 부착 실험을 수행하고 부착성능을 평가하였다. 에폭시 도막 철근의 부착 실험은 지름 10, 19, 29mm의 철근에 대하여 콘크리트 피복두께를 철근 지름의 1, 2, 3, 4.5배로 하여 수행되었다. 총 66개의 시편이 RILEM 시험법에 따라 실험이 진행 되었는데, 에폭시 도막 철근의 지름이 증가할수록 에폭시 도막 철근과 일반철근의 부착응력 차이가 증가하였으며, 도막두께의 영향은 뚜렷하지 않았다. 또한, 에폭시 도막 철근의 부착강도는 KS 표준에 제시된 제한값인 일반 철근 대비 85%의 부착성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이 실험의 결과에 근거하여 평형방정식에 기초한 에폭시 도막 철근의 정착길이 증가계수를 수정한 새로운 산정식을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.62-68
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• 2001

본 연구는 비부착 긴장재의 응력 변화와 균열분포 구간길이에 영향을 미치는 변수에 관한 연구로서, 일반철근의 양, 긴장재양, 경간/깊이 비, 작용하중 형태 등의 변수를 중심으로 실험을 실시하였다. 실험은 일련의 기존연구를 토대로 재검증이 필요한 부분에 관하여 이루어졌다. 실험결과, 일반철근의 양과 긴장재 양은 비부착 긴장재의 응력 변화에 영향을 미치는 중요한 변수인 것으로 나타났으며, 경간/깊이 비와 작용하중의 형태는 일반철근의 양에 따라 국부적으로 비부착 긴장재의 응력 변화에 영향을 미치는 변수로서 역할을 하는 것으로 나타났다. 실험결과는 Moon/Lim의 설계식과 ACI 규준식, AASHTO LRFD 규준식, Allouche 등의 설계식에 의하여 상호 비교되었다. 그 결과, AASHTO LRFD 규준식과 Moon/Lim의 설계식이 적절하게 비부착 긴장재의 응력을 평가하고 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.638-644
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• 2002

본 연구에서는 압축강도 1400 kgf/$\textrm{cm}^2$ 를 갖는 불포화 폴리에스터 폴리머 콘크리트를 이용하여 제작한 C형 시험체에 대한 편심압축 시험을 통하여 폴리머 콘크리트 휨부재의 응력-변형률 관계를 구명하고 등가직사각형 응력블럭의 파라미터 $\alpha$, $\beta$1, ${\gamma}$를 산출하였다. 아울러 인장철근비를 달리하는 5종의 전단스팬비 4.0인 철근 보강 폴리머 콘크리트 보에 대한 휨시험에서 얻어진 극한모멘트 시험값과 C형 시험체 응력-변형률 곡선에서 산출되는 파라미터 $\alpha$=0.61, $\beta$1=0.73 를 이용하여 계산된 이론적인 극한모멘트 값을 비교하여 보았던 바, 인장철근비가 0.50 $\rho$b 이상일때 시험값과 이론값이 비교적 잘 부합됨을 확인 할 수 있었다. 그러나 폴리머 콘크리트 휨 부재에 대한 보다 정확한 설계기준의 마련을 위해서는 압축강도와 크기를 변수로 하는 C형 시험체에 대한 보다 많은 시험을 통한 파라미터의 체계적인 연구가 필요하다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.225-231
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• 1997

콘크리트 압축강도 및 전단스팬비의 변화에 의한 고강도 철근콘크리트 춤이 큰 보의 전단거동 및 내력특성을 파악하기 위한 실험적 연구를 하였다. 춤이 큰 보는 하중작용점과 하중지지점을 연결하는 사균열의 확대에 의해 취성전단파괴양상을 나타내었으며 하중작용점 하중 지지점의 콘크리트 압괴를동반하는 전단압축 및 전단인장파괴 형태로 최종파괴되었다. 전단스팬비가 감소함에 따라 사균열전단응력 및 최대전단응력은 크게 증가하였으며, ACI 및 CIRIA규준식은 부재의 최대전단응력을 비교적 정확하게 예측하고 있음을 파악하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.149-160
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• 1999

본 논문은 고강도 콘크리트기둥에 대한 설계방법을 검증하는 연구의 일부로서, 보통강도 및 고강도 콘크리트기둥시편에 대하여 편심하중의 재하실험을 수행하여 파괴거동을 관찰하고 기둥강도를 측정하였다. 기둥시편은 모두 32개로 콘크리트 압축강도, 종방향 철근비, 세장비, 재하편심을 실험의 주요변수로 선정하였다. 콘크리트 압축강도는 356~951 kg/$cm^$ 이며, 종방향철근비는 1.13~5.51 %, 세장비는 19, 40, 61의 3 종류로 하였다. ACI의 직사각형 응력블럭, Ibrahim과 MacGregor의 수정된 직사각형 응력블럭, 사다리꼴 응력 블럭을 이용한 기둥강도해석과 축력-모멘트-곡률해석을 통한 기둥강도해석을 수행하였으며, 실험결과와 비교분석하였다. 현시방서에서 적용하고 있는 직사각형 응력블럭은 철근비가 낮은 고강도 콘크리트기둥에 대하여 비안전측의 축력-모멘트강도를 제공한다. 축력-모멘트-곡률해석을 통한 기둥강도해석시에는 콘크리트 응력-변형률곡선의 최대응력을 결정하는 $k_3$ 값에 따라 정확성 및 안전성이 좌우된다. 또한, 본 논문에서는 재하실험을 통한 기둥의 파괴거동, 압축연단 극한변형률, 응력블럭변수 등을 비교분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.79-87
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• 1991

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 쉘구조의 탄성, 비탄성, 극한영역등 모든 응력상태에 대한 재료적(材料的), 기하학적(幾何學的) 비선형(非線形) 해석(解析)을 위해서 유한요소법에 의한 수치해법(數値解法)을 개발하였다. 유한요소로서는 면회전단변형을 고려하여 Degeneration 방법에 의해 유도된 8절점 Serendipity 등매개변수 요소를 사용하였으며, 두께방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 층상화기법(層狀化技法)을 도입하였다. 기하학적(幾何學的) 비선형성(非線形性)은 Von Karman의 가정에 기본을 둔 total Lagrangian formulation에 의해 고려하였으며, 재료적(材料的) 비선형성(非線形性)에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 중에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용했으며, 철근에 대해서는 1축 응력상태로 가정하여 등가의 분산분포된 철근량으로 모델화하였다. 차후 논문( )의 수치예제를 통하여 본 논문의 해석방법이 기하학적(幾何學的), 재료적(材料的) 비선형성(非線形性)을 고려한 임의형상의 철근콘크리트 쉘구조의 해석에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.435-444
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• 2005

본 연구에서는 휨모멘트와 축력의 효과가 고려된 변환각 트러스 모델(TATM)을 이용하여 철근콘크리트 기둥의 전단거동을 예측하였다. TATM의 해석결과를 검증하기 위하여 다양한 전단경간비와 축력비를 가지는 총 9개의 철근콘크리트 기둥을 전단 실험하였다. 철근콘크리트 기둥의 곡률, 축변형 및 전단변형을 측정하기 위하여 기둥 옆면 전단위험단면을 중심으로 5개의 변위변환기(LVDT)를 설치하였다. 하중은 최대하중의 $85\%$ 이하로 떨어질 때까지 가력하였으며, 모든 실험체는 휨 철근의 항복이전에 전단파괴 되었다. 기둥의 전단강도와 강성은 축 하중이 증가할수록 증가하는 반면 전단경간비가 증가할수록 감소하였다. TATM으로부터 얻은 전단응력-전단변형률 관계와 전단응력-전단철근변형률 관계는 본 연구에서 수행된 실험결과와 잘 일치하였으며, 기존의 트러스 모델(MCFT, RA-STM, FA-STM)보다 더 우수하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.145-155
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• 1995

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형거동, 즉, 탄성, 비탄서의 극한영역에 이르기까지의 모든 하중이력에 대한 응력-변형도 관계와 균열의 진행 및 철근과 콘크리트의 응력과 변형도 등을 정확히 해석할 수 있는 해석법의 제시를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 철근콘크리트의 재료적 비선형성으로 균열발생후 이장, 압축 및 전단모델과 철근에 대한 모델을 각각 조합하여 고려하였다. 콘크리트의 해석모델로서 분산균열모델을 사용하였고, 철근에 대해서는 등가의 분산분포된 요소와 철근의 정확한 거동과 위치를 확보하기 위해 별도의 축력만을 받는 봉요소로 모델화하여 사용하였다. 본 논문에서 제안한 해석법의 타당성을 검증하기 위해 몇 개의 실험치를 해석치와 비교, 검토한 결과, 본 논문의 해석법이 3.5-15(%)의 오차를 보이며, 정확함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.90-98
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• 2018

최근 철근 콘크리트 구조물에 다양한 철근 이음이 사용되고 있다. 이에 따라 커플러 이음 철근의 인장 특성에 대한 파악이 중요해졌다. 본 연구에서는 커플러 이음 철근의 연성도에 대한 평가를 위하여 ASTM A615 기준에 따라 생산된 Grade 60 D22(#7), D29(#9), 그리고 두 종류의 커플러를 상대로 1축 인장시험을 수행하였다. 보다 정확하고 다양한 지점에서 자유로운 계측이 가능한 이미지 프로세싱 방법을 사용하여 변형률을 계측하였다. 1축 인장시험 결과, 응력-변형률 관계와 응력 단계별 종방향 변형률 분포를 산출할 수 있었고, 이를 통하여 동일한 표점거리 내에서 커플러 이음 부분이 많이 차지할수록 평균변형률이 낮아지는 것을 알 수 있었다. 또한 커플러 이음철근의 극한거동 및 파단 시변형률에 대한 평가를 통해 커플러의 길이에 대한 한계상태변형률과 파단변형률과의 상관관계를 정식화하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.13-16
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• 2008

철근으로 휨 보강된 일반적인 부재의 경우, 강도설계법으로 부재의 공칭 휨 강도를 계산할 때 모든 휨 인장 철근은 극한상태에서 항복한다고 가정한다. 따라서 인장력은 철근의 도심에 작용하고 인장 철근 단면적과 철근의 항복강도의 곱으로 표현될 수 있다. 그러나 FRP bar는 철근과 달리 항복거동을 보이지 않기 때문에 각 열 FRP bar에 작용하는 응력은 중립축에서 떨어진 거리에 따라 달라질 것이다. 게다가 서로 다른 종류의 FRP bar가 동시에 한 부재에 적용된다면, 각 FRP bar의 변형률에 따라 작용하는 응력 또한 다양하게 될 것이고, 거동 양상 역시 예상과 다르게 나타날 것이다. 이에 본 연구에서는 일반철근, CFRP bar, GFRP bar를 이용하여 하이브리드 휨 보강된 6개의 고강도 콘크리트 보를 제작하고 구조실험을 실시하였다. 실험 결과 하이브리드 보강된 부재는 FRP bar로 단순 보강된 부재의 낮은 강성, 큰 균열폭, 취성 문제를 상당히 보완시켜주는 것으로 나타났다.