• 제목/요약/키워드: high-strength steel bar

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고강도 콘크리트 강합성 거더의 극한휨강도 실험 평가 (Evaluation for Ultimate Flexural Strength of Steel Composite Girder with High Strength Concrete)

  • 김운학;이주원;이석민
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.796-805
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    • 2020
  • 연구목적: I형 강거더의 압축플랜지에 80MPa급의 고강도 콘크리트가 합성된 거더의 극한휨강도 평가를 위하여 정적재하시험을 수행하였다. 연구방법: 본 실험은 전단연결 상세가 다른 2종류의 실험체를 설계 및 제작하여 극한한계상태 도달까지 극한휨거동을 평가하였다. 또 실험 결과와 변형률적합법 결과 비교를 통해 극한강도를 평가하였다. 연구결과: 상대슬립 측정 결과 0.02mm 이내 변위를 확인함으로서 두 실험체가 완전결합을 담보한다는 것을 검증하였다. 따라서 전단상세의 차이는 강성에 큰 영향을 미치지 않으며 완전합성 된다면 극한한계상태까지의 거동에도 차이가 없다. 결론:실험 대상이 되는 거더는 사용하중이 탄성범위 내 있고, 허용처짐에 대한 사용성 요구조건을 충족시킨다. 따라서 케이싱 일부가 균열이 발생하는 수준의 인장력을 받더라도 철근의 역할로 인해 바닥판이 압축 파괴에 먼저 도달한다.

메타카올린과 폐타이어 잔입자를 사용한 고강도콘크리트의 내화성능에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study of Fire-Proof Characteristics of High Strength Concrete Using Meta-Kaolin and Waste Tire Chip)

  • 이문환;이세현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.89-97
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    • 2008
  • 메타카올린을 시멘트 치환재로, 잔골재를 폐타이어 잔입자로 일부 치환시킴으로써 건축물 화재시 고강도콘크리트를 폭렬로부터 보호하는 한편, 내부에 배근된 철근의 온도 상승을 억제하는 방법의 검토 및 이들 재료를 혼입한 고강도콘크리트의 기초적 성상에 대하여 검토하였다. 검토 결과 메타카올린은 콘크리트 자체의 내화성을 향상시키며, 고강도콘크리트의 내부 팽창압의 상쇄 기능을 폐타이어 잔입자가 분담할 수 있는 것으로 확인되었다. 세부적으로는 메타카올린을 시멘트에 대해 4$\sim$8%의 중량비로, 폐타이어 잔입자를 0.6$\sim$3 mm의 입도 범위를 사용하며, 잔골재인 모래에 대해 5$\sim$10%의 중량비로 치환하는 것이 고강도콘크리트의 폭렬 방지를 위해 유효한 배합 수준인 것으로 분석되었다.

반복하중시 철근의 마디형태에 따른 부착특성 (Effects of Bar Deformation on Bond between Reinforcing Steel and Concrete Subjected In Cyclic Loading)

  • 최완철;이재열;이웅세
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.244-250
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    • 2001
  • 지진하중이 작용할 때, 철근콘크리트 구조물에서 취성파괴의 원인은 철근과 콘크리트사이의 과도한 부착손실에 기인한다. 본 연구에서는 반복하중 작용시에 철근의 마디형태에 따른 부착성능의 영향을 평가하고자 하였다. 철근의 마디높이에 변화를 주어 상대마디면적에 변화를 주었고, 횡구속철근양에 변화를 주었다. 단조가력시 횡구속이 증가할수록 부착력도 증가하며 상대마디면적의 증가에 따라서도 약간의 강도변화가 발생하였다. 단조가력시에 비해서 반복가력시에 상대마디면적이 증가할수록 부착력 증가가 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 반복가력시 상대마디면적의 증가에 따른 부착강도의 증가가 횡구속 철근이 있을 때 더욱 뚜렷하게 나타났다. 반복가력시 일정한 슬립에서 반복횟수가 증가할수록 강성은 떨어졌으나, 상대마디면적 증가에 따라 부착슬립량의 감소도 크게 발생했다. 따라서 지진과 같은 반복가력시 상대마디면적이 큰 철근을 사용함으로서 더 작은 슬립으로 더 큰 부착강도를 발휘하게 되어 구조물의 내진성능을 개선시킬 수 있겠다.

경량기포 콘크리트를 이용한 석재패널 부착 고강도 RC 기둥의 내화 및 폭렬특성 (Properties of the Spalling and Fire Resistance on the High Strength RC Column attached with the Stone Panel Using Lightweight Foamed Concrete)

  • 이동규;백대현;김원기;조용백;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.19-22
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    • 2007
  • This study discussed the prevention of the spalling and improvement of the fire resistance performance how to fill up lightweight foamed concrete on high strength RC column attached with the stone panel. The destructive spalling extremely occur caused by sudden high temperature and increased vapor pressure corresponding to falling the ston panel at all RC column, and the steel bar is exposed. The stone panel fall off about 30 minutes and spalling occur about 70 minutes on Plan RC column, fire endurance paint, and fire endurance mortar, so it can be confirmed that fire endurance paint and mortar, which is used as fire endurance material, are not effective. In the other side, it can be protected from fire about $120{\sim}140$ minutes when the lightweight foamed concrete is used as fire endurance material. For the weight loss after the fire test, plain is 33, fire endurance paint is 37%, and fire endurance mortar s 40.7%. And W/B 60%-3 is 53.4%, 60%-1.5 is 40.1%,65%-3 is 39.4%, and 65%-1.5% is 47.1. Overall, the weight loss of the plain is lower than that of the lightweight foamed concrete.

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RC 및 SFRC 외부 보-기둥 접합부에 대한 고강도 확대머리 철근의 정착강도 (Development Strengths of High Strength Headed Bars of RC and SFRC Exterior Beam-Column Joint)

  • 장덕영;정재원;이강석;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.94-101
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    • 2023
  • 본 연구에서는 철근콘크리트(RC) 및 강섬유보강콘크리트(SFRC) 외부 보-기둥 접합부에서 SD700인 확대머리철근의 정착성능을 실험적으로 평가하였다. 실험체는 총 10개로 제작되었으며 강섬유 보강 유무, 정착길이, 보의 유효춤, 스터럽 배근상세 등을 변수로 계획하였다. 실험결과, 실험체는 실험변수에 따라 측면파열파괴, 콘크리트 브레이크아웃파괴, 전단파괴 등이 나타났다. 정착길이를 변수로 한 RC 계열실험체에서 정착길이가 25~80% 증가함에 따라 정착강도는 26.5~42.2% 증가하여 정착길이에 비례하지 않음을 확인하였다. 보의 유효춤이 2배인 JD 계열 실험체는 콘크리트 브레이크아웃파괴가 나타나 기준 실험체에 비하여 31.5~62% 최대내력이 감소하였다. 확대머리철근 주위의 전단보강근 간격이 기준실험체에 비하여 1/2배인 S 계열 실험체는 8.4~ 9.7% 최대내력이 증가하였다. SFRC 실험체 콘크리트 압축강도가 RC 실험체 콘크리트 압축강도에 비하여 29.3% 작게 평가되었지만, 정착강도는 7.3~12.2% 더 크게 증가하였다. 이에 강섬유 보강에 따른 확대머리 철근의 정착성능이 크게 향상됨을 확인하였다. KDS 기준의 정착길이 92%, 110%로 배근된 실험체의 실험 최대내력이 이론내력에 비하여 92%, 99%인 결과를 고려하면 안전율을 더욱 크게 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다. 또한 정착길이 대비 보의 유효춤을 고려한 설계식 제시가 요구된다.

SD600 철근의 B급 겹침 이음에 대한 현행설계기준의 적용성 (Applicability of Current Design Code to Class B Splice of SD600 Re-Bars)

  • 최원석;정란;김진근;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.449-459
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    • 2011
  • 이 연구에서는 SD600 철근 B급 이음에 대한 현행 설계기준의 적용성 평가를 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 단순 지지된 12개의 B급 겹침 이음 실험체에 단순 증가 하중을 가하여 실험하였다. 주요 변수는 겹침 이음 철근직경, 콘크리트 피복 두께, 콘크리트 강도, 횡보강 철근 간격이다. 콘크리트는 24 MPa의 보통 강도 콘크리트와 60 MPa의 고강도 콘크리트를 사용하였다. 대부분의 실험체는 현행 설계기준의 B급 이음 길이를 만족하도록 설계하였다. 실험에서 발현된 철근 응력의 평균을 현행 KCI설계기준의 예측 철근 응력과 비교하였으며, 그 결과를 통하여 SD600 철근에 대한 현행 설계기준의 적용성을 평가하였다. 현행 설계기준은 모든 D13 겹침 이음과 횡보강 철근이 배치된 D22, D32 겹침 이음에 대하여 안전측이었다. 직경 D22 이상 철근의 겹침 이음은 횡보강 철근의 사용이 권장되는 결과를 나타내었다. 고강도 콘크리트를 사용한 D22, D32 철근의 겹침 이음은 안전한 경향성을 보였으나, 확실한 검증을 위하여 추가적인 연구가 필요하다.

격자형 강합성 바닥판 이음부의 휨거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Bending Behaviour of Steel Grid Composite Deck Joint)

  • 신현섭;이진형;박기태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.68-77
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    • 2012
  • 기존의 격자형 강합성 바닥판 이음부 상세는 후크형태의 철근 겹침이음 및 채움 콘크리트로 구성된다. 본 연구에서는 콘크리트 전단키와 고장력볼트로 구성된 이음부 형식에 대해 콘크리트 전단키 보강 유무를 실험변수로 휨성능평가 실험을 하였고, 그 결과를 기존 철근겹침 이음부의 휨성능과 비교 평가함으로써 기계적 연결방법에 의한 이음부 형식의 적용 가능성을 검토하였다. 실험결과의 비교 분석에 의하면, 기계적 연결방식에 의한 이음부의 최대내력이 약 30% ~ 60% 정도 더 큰 것으로 나타나서 강도 측면에서 더 우수함을 확인하였다. 모멘트-곡률 관계로부터 구한 휨강성을 비교해 보면, 철근겹침 이음부의 경우 초기 거동에서는 비교적 더 우수한 거동을 보였으나, 콘크리트 균열파괴가 발생한 이후에는 다소 급격한 단면성능의 감소를 보였다. 한편, 콘크리트 전단키의 강판 보강 유무에 따른 변수 분석 결과에 의하면 강판 보강구조가 최대내력 향상 및 휨강성 증가에 효과적임을 확인할 수 있었다.

FRP를 이용한 사면보강 (The Slope Reinforcement by use of FRP)

  • 이상덕;권오엽;최용기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 사면안정 학술발표회
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    • pp.155-180
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    • 2000
  • The pattern of domestic slope construction has been steadily changed from the simpled and small-scale to the large-scale and complicated one, frequently near the existing structures, as the density of population and the traffic increases. In some cases, the slopes become steeper and larger due to the road improvement and construction. For the rock slope, the existence of discontinuity cannot be disregarded and acts as an important factor on the slope stability. Most of the existing methods for stabilizing the slope were focused on reducing the slope angle. Under the specific geographic condition, it is necessary to concentrate more efforts on the research and development of supporting system for the slope stability. As a supporting system, it is often very advantageous to use the FRP pipe grouting method that is similar to the existing soil nailing method or the rock bolting method but uses the high strength FRP pipe as a principal reinforcement in place of steel bar. Through the FRP pipe, the grout material can be injected into the rock mass to improve its shear strength to the required value. .In this study, the characteristics of FRP are investigated by the laboratory tests and the field tests. And, the practical aspects of FRP method are reviewed and analyzed.

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합성섬유 혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 고강도 콘크리트의 내화특성 (Properties of Fire Resistance of High Strength Concrete Using Premixed-Cement Mixed with Synthetic Fiber)

  • 황인성;김성수;전용수;박창수;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.381-384
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    • 2008
  • 본 연구에서는 폭렬방지용 합성섬유의 효과적인 투입방안 마련을 목적으로, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 고강도 콘크리트의 폭렬방지 및 내화특성을 검토하였다. 내화시험 결과, 원주형 공시체의 폭렬은 W/C 15%의 수동투입에서 일부 박리 또는 파괴폭렬이 발생한 것을 제외하고 대부분 방지되었고, 전체적으로 섬유혼입 프리믹스시멘트는 폭렬방지 성능이 섬유 수동투입과 비교하여 동등 이상으로 우수하였으며, 결합재량이 많아 점성이 큰 고강도 콘크리트일수록 양호한 섬유의 분산성으로 폭렬방지에 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 기둥부재의 온도이력은 폭렬이 방지되어 철근이 노출되지 않으면 최외곽 철근의 온도가 내화성능기준의 평균온도 538$^{\circ}C$를 넘지 않는 것으로 나타나, 고강도 콘크리트의 내화기준을 만족하였다.

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철근 보강 고성능 섬유보강 콘크리트의 인장 강성 (Tension Stiffening of Reinforced High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (HPFRCC))

  • 이성철;김재화;조재열;신경준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.859-866
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    • 2010
  • 콘크리트의 취성적인 인장 거동을 보완하기 위해 섬유를 혼입한 섬유보강 콘크리트에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 그 중 인장균열 이후 변형 경화 거동(strain hardening behavior)을 보이는 고인성 섬유보강 콘크리트(HPFRCC)에 대하여 활발히 연구되고 있다. 하지만, 철근이 없는 HPFRCC의 인장 및 휨거동에 대해 주로 연구가 계속되어온 반면 철근이 배근된 HPFRCC 부재의 인장 거동에 대한 자료는 미흡한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 HPFRCC의 인장거동에 대한 철근의 효과를 분석하기 위해 철근이 배근된 HPFRCC 부재를 제작하여 인장 강성(tension stiffening)에 대한 실험을 수행하였고, 인장 강성 실험 결과에서 HPFRCC의 인장 응력-변형률 관계를 도출하였다. HPFRCC는 균열발생 이후에서 항복에 이르기까지 인장 성능을 균일하게 유지하는 것으로 나타났다. 철근이 배근된 HPFRCC의 인장 강도는 철근이 없는 부재에서 측정된 인장강도에 비해 낮아지는 것으로 나타났으며, 이는 HPFRCC의 높은 건조수축량과 철근의 구속효과에 의한 것으로 사료된다. 이 연구에서 확인된 인장강성 실험 결과 및 분석 자료는 HPFRCC를 철근과 함께 적용할 경우 유용하게 활용될 것으로 기대된다.