• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.82-91
• /
• 2011

본 연구에서는 콘크리트 매입앵커시스템 설계코드인 ACI 349-01에 제시되지 않은 직경 50mm(2") 이상 유효매입깊이($h_{ef}$) 635mm(25") 이상의 대형 매입앵커시스템에서 전단 파열파괴 성능과 거동특성을 파악하기 위하여 24개의 실규모 시험을 하였다. 시험변수로는 앵커볼트의 직경($d_0$=63.5, 76.2, 88.9mm), 앵커볼트의 매입깊이($h_{ef}$=635, 762mm), 연단거리($c_1$=381, 508, 762mm) 그리고 콘크리트강도($f_{ck}$= 38MPa)로 하였다. 예측식인 $V_{aci06}$과 $V_{ccd}$는 시험결과($V_{test}$)를 과대평가하는 것으로 나타났다. 앵커볼트직경($d_0$) 50mm(2")이상, 유효매입깊이($h_{ef}$) 635mm(25")이상의 대형앵커시스템에서 앵커볼트직경 변화시험과 유효매입깊이 변화시험은 앵커시스템의 전단성능에 영향이 없는 것으로 나타났다. 그러나, 대형 앵커리지시스템의 연단거리와 앵커볼트의 직경에 대한 형상비에 의한 분석결과 형상비가 작아질수록(앵커볼트의 직경이 커질수록) 시험결과에 대한 예측식의 비가 커지는 것으로 분석되었다. 이는 앵커볼트의 직경이 전단강도 저하의 직접적인 원인인 것으로 밝혀졌다. 설계기준에 대한 적절한 개선을 위해서는 더 많은 이론적, 해석적 연구가 필요하다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.11-16
• /
• 2003

현재 국내에서 설계 및 시공되고 있는 비내진상세를 가진 RC구조물의 이력거동특성과 내진성능이 밝혀져 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 일반적인 10층 철근콘크리트 구조물의 외부 보-기둥접합부를 선정하여 슬래브의 유무, 보하부 주근의 접합부내로의 정착방항, 접합부내 보강근의 유무에 따라 6개의 1/3축소 실험체를 만들어 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과 슬래브가 있는 실험체가 없는 실험체에 비해 정모멘트일 때 25%, 부모멘트일 때62%의 큰 강도를 나타냈고, 보하부 주근이 상부로 정착된 것이 하부로 정착된 경우보다 정모멘트일 때 8 %, 부모멘트일 때 11% 강도 증가효과가 있었다. 그리고 접합부내에 전단보강근이 보 주근의 뽑힘을 억제하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.894-901
• /
• 2003

본 연구의 목적은 비내진 상세를 가진 RC 구조물의 이력거동 특성과 내진성능 및 특성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 10층 RC구조물의 내 외부 접합부를 선정하여 슬래브의 유무, 접합부내에서의 전단철근 유무, 외부 접합부의 보 하부 주근의 정착방향에 따라 6개의 1/3 축소 실험체를 만들어 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과 내부 접합부의 경우 슬래브의 유무에 관계없이 내진 비내진 상세의 상이에 따른 강도나 연성 능력의 변화는 크지 않는 것으로 나타났고, 외부 접합부의 경우 내부 접합부와는 달리 접합부 전단 보강근의 유무뿐만 아니라 하단 주철근 정착방향에서도 차이가 나기 때문에 비내진 상세의 강도나 연성 능력이 각각 10∼20%와 27% 정도 작은 것으로 나타났다. 또, 비내진 상세를 가지는 경우 국부 변형이 한 곳에서 집중되어 크게 나타남을 알 수 있으며, 슬래브가 있음으로 인해 휨에 의한 회전각을 억제하고 상향 전단변형을 억제하는 것으로 나타났다. 한편 보-기둥 접합부에서의 전단 보강근은 전단변형률에 거의 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제29권2호
• /
• pp.201-208
• /
• 2017

외부 보-기둥 접합부에서는 철근정착을 위해 갈고리철근 사용하고 있으며, 철근과밀배근 해소와 시공작업의 어려움으로 확대머리철근의 사용이 증가하고 있다. SD600 51 mm 확대머리철근을 사용할 경우 ACI318-14 및 KCI2012기준에서 사용을 제한하고 있다. 이번 연구에서는 외부 보-기둥 접합부 내에 고강도 대구경 철근의 확대머리 철근의 사용이 가능하도록 실험 60 MPa, 80 MPa 콘크리트강도로 제작된 실험체의 정착상세별 구조성능을 평가하였다. 모든 실험체에서는 보의 휨항복파괴가 발생하였으며, 실험체의 모멘트-변위 곡선에서 비슷한 양상을 보였다. 다른 실험체보다 갈고리가 한쪽방향으로 배근한 실험체에서는 갈고리철근 배근방향에 의해 전단저항능력이 달라지므로 3.5%변위비 이후에 부착응력 감소가 더 크게 나타났으며, 전단변형능력도 더 크게 나타났다. 실험체의 내진성능을 확인하기 위하여 ACI374.1-05기준과 비교하였으며, 실험결과 충분한 내진성능을 확보하였다. 이를 통하여 외부 보-기둥 접합부에서 SD600, 51 mm 확대머리철근의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
• /
• 제13권3호
• /
• pp.411-421
• /
• 2014

A central pullout test was conducted to investigate the bonding properties between high strength rebar and reactive powder concrete (RPC), which covered ultimate pullout load, ultimate bonding stress, free end initial slip, free end slip at peak load, and load-slip curve characteristics. The effects of varying rebar buried length, thickness of protective layer and diameter of rebars on the bonding properties were studied, and how to determine the minimum thickness of protective layer and critical anchorage length was suggested according the test results. The results prove that: 1) Ultimate pull out load and free end initial slip load increases with increase in buried length, while ultimate bonding stress and slip corresponding to the peak load reduces. When buried length is increased from 3d to 4d(d is the diameter of rebar), after peak load, the load-slip curve descending segment declines faster, but later the load rises again exceeding the first peak load. When buried length reaches 5d, rebar pull fracture occurs. 2) As thickness of protective layer increases, the ultimate pull out load, ultimate bond stress, free end initial slip load and the slip corresponding to the peak load increase, and the descending section of the curve becomes gentle. The recommended minimum thickness of protective layer for plate type members should be the greater value between d and 10 mm, and for beams or columns the greater value between d and 15 mm. 3) Increasing the diameter of HRB500 rebars leads to a gentle slope in the descending segment of the pullout curve. 4) The bonding properties between high strength steel HRB500 and RPC is very good. The suggested buried length for test determining bonding strength between high strength rebars and RPC is 4d and a formula to calculate the critical anchorage length is established. The relationships between ultimate bonding stress and thickness of protective layer or the buried length was obtained.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.799-808
• /
• 2011

이 논문에서는 다방향성 GFRP 플레이트의 인장특성치에 대한 명확한 분석을 위해 FRP 보강근과 같은 정착장치를 이용한 시험 방법을 제안하였다. 등방성 또는 직교섬유로 강화된 FRP 플레이트의 인장시험은 ISO 규준으로 표준화 되어 있으며 역학적 특성치 분석을 위한 시험 방법의 연구도 진행되었으나 다방향성 GFRP 플레이트에 적용시 인장강도 특성치를 명확하게 확인하기 힘든 방법으로 나타났다. 국내에서 사용하는 시험 방법의 경우 일방향성 FRP 플레이트에 적용하는 ASTM 기준을 계속 사용하고 있으며 시험 결과 인장특성이 크게 나타나는 결과를 보였다. 따라서 이 연구에서는 국내외 규준을 분석하여 모든 규준에서 공통으로 제시하고 있는 방법을 기준으로 GFRP 인장시험을 실시하였으며 정착장치 길이와 시험 방법을 새롭게 제안하여 결과를 비교 분석하였다. 또한, 시험체 정착장치의 적절한 길이 비를 수치해석을 통해 도출하여 다방향성 GFRP 플레이트의 새로운 인장 시험 방법을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.593-601
• /
• 2001

철근콘크리트구조에서 철근의 인장력이 발휘되기 위해서는 적절한 정착길이 또는 갈고리가 필요하다. 그런데, 접합부와 같이 배근이 집중되는 곳이나 대구경 고강도철근이 필요한 경우 정착을 위한 정착길이나 갈고리의 제작 및 배근작업이 어려우며 콘크리트의 충진성도 저하될 수 있다. 또한 갈고리부분의 과도한 응력집중으로 국부적인 지압파괴나 slip이 발생될 우려도 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 정착판을 철근 단부에 부착한 기계적 정착공법이 제안되고 있다. 본 연구는 기계적 정착공법의 기초가 되는 정착장치의 요구성능과 정착설계법을 고찰하고 인발실험를 통해 정착장치의 앵커기능을 확인하고자 한다 인발실험 결과, 본 연구에서 설계된 정착장치는 앵커로써의 기능을 적절히 발휘하여 기존 CCD 이론식과 매우 근접한 내력을 발휘하였다 철근항복내력 이상의 정착내력을 지니는 경우, 항복하중까지 콘크리트에 아무런 손상이 발생되지 않았으며, 정착판 후미에서 콘크리트와의 상대변위는 0.2mm이하로 콘크리트에 손상을 유발시키지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 본 연구의 설계과정으로 제작된 기계적 정착장치를 통해 콘크리트에 유해한 손상 없이 필요한 정착내력을 확보할 수 있다. 그러나, 철근간 간격이 좁아 파괴면이 중첩되는 경우에는 정착내력이 크게 저하되어, 순수한 콘크리트 내력만으로 기계적 정착설계가 이루어지는 경우 상당한 매립깊이가 요구된다. 따라서, 실제 구조물의 정착설계를 위해서는 인접부재와의 골조거동(frame action)에 따른 구속효과와 전단보강근의 영향을 고려할 필요가 있다. 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.72-80
• /
• 2020

이 연구의 목적은 철근콘크리트 기둥에서 외부띠철근 상세로 이용되는 갈고리 양단 135도 교차 시공 상세에 대해, 대등한 구조적 성능을 확보하면서, 동시에 시공성을 개선할 목적으로 클립형 연결장치로 띠철근 갈고리 보강하는 방법을 제시하였다. 제안한 클립형 연결장치로 결속한 띠철근의 정착거동 및 강도를 파악하기 위해 콘크리트 압축강도, 클립형 연결장치의 묻힘길이, 설치 위치를 주요 변수로 28개 인발 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과, 정착강도는 콘크리트 압축강도, 띠철근 직경, 클립의 묻힘길이, 설치 위치에 관계없이 클립형 연결장치로 결속하는 경우, 표준 갈고리 상세보다 모두 높게 나타났고 표준 갈고리 상세의 정착거동과 유사한 거동을 보여주었다. 그러므로, 90도 갈고리에 클립형 연결장치로 결속하는 상세는 표준 갈고리 상세와 대등한 정착거동 및 성능을 발휘할 수 있는 것으로 평가할 수 있다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2020

Steel corrosion in embedded steel causes a significant durability problems and this usually propagates to structural degradation. Large-scaled concrete structures, PSC (Pre-stressed Concrete) or RC (Reinforced Concrete) structures, are usually constructed with mass concrete and require quite a long construction period. When they are located near to sea shore, chloride ion penetrates into concrete through direct or indirect exposure to marine environment, and this leads durability problems. Even if the structures are sheltered from chloride ingress outside after construction, the chloride contents which have been penetrated into concrete during the long construction period are differently evaluated from the initially mixed chloride content. In the study, chloride profiles in cores extracted from anchorage concrete block in two large-scaled suspension bridge (K and P structure) are evaluated considering the exposure periods and conditions. Total 21 cores in tendon room and chamber room were obtained, and the acid-soluble chlorides and compressive strength were evaluated for the structures containing construction period around 3 years. The test results like diffusion coefficient and surface chloride content from the construction joint and cracked area were also discussed with the considerations for maintenance.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제22권1호
• /
• pp.25-43
• /
• 2016

This paper presents the results of an experimental study investigating the effects of anchorage systems used in externally bonded steel plates on the strength and ductility of reinforced concrete structures. In the literature, diagonal steel plates bonded to frames were designed to be more flexible than the connections to eliminate the possible effect of the connection flexibility. However, to better evaluate the performance of the strengthened structures, the strength and behavior of connections should also be considered. The purpose of this study was to experimentally investigate the effects of different connection types of steel plates bonded to the frame using anchors on the strengthened RC structures. For this purpose, eleven specimens were designed to simulate the interior and exterior connection behavior. Two of these were used as the control beams and remaining nine for the investigation of the functionality of the end steel plates. Experimental results show that the load carrying capacity of the strengthened beams is directly related to the connection types of the steel plates. For the interior connections, L-shaped end plates that were strengthened using steel anchors must have adequate stiffness to prevent its shape. While, for the exterior connections, the connection with three anchors carried more load than the other exterior connections.