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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박경우 (전남대학교, 전남대학교 대학원)

지도교수
김우
발행연도
2015
저작권
전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수12

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

강섬유 보강 철근콘크리트 인장부재의 균열거동 및 인장강화효과 모델
박경우 토목공학과 2015.01 학위논문

2014

비정질 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재의 인장강화효과
박경우 ,  이준석 ,  김우 외 2명 콘크리트학회 논문집 2014.10 학술저널
비정질 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재의 균열거동
박경우 ,  이준석 ,  김우 외 2명 콘크리트학회 논문집 2014.08 학술저널

초록· 키워드

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이 논문은 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재의 균열 거동 및 인장강화효과를 직접인장실험을 통해 파악하고, 강섬유가 보강되지 않은 보통 콘크리트와 직접적인 비교를 통해 강섬유 보강 콘크리트의 특성을 반영한 균열간격 상관관계 및 인장강화효과 모델을 제안한 것이다. 이를 위하여 보통 콘크리트 및 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장실험체를 피복두께와 철근 지름의 비에 따라 각 6개씩 총 12개를 제작하여 직접인장실험을 수행하였고, 그 결과로부터 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재의 균열 거동과 인장강화효과를 비교?분석하였다. 실험결과에 따르면 강섬유로 보강된 콘크리트는 쪼갬균열의 발생과 진행을 억제하는 성능이 양호하며, 특히 피복두께가 철근 지름의 3배 이상이면 쪼갬균열이 발생하지 않았다. 균열간격은 보통 콘크리트 및 강섬유로 보강된 실험체 모두에서 피복두께가 두꺼워짐에 따라 증가하였으며, 현행 설계기준들에서 규정하는 최대 및 평균 균열간격 식으로 계산한 것보다 비교적 작게 측정되었다. 그리고, 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재는 피복두께가 두꺼워질수록 인장강화효과가 증가하였으며, 일부 실험체의 경우에는 작용하중이 증가함에도 인장강화효과
가 증가하였다. 특히, 인장강화효과의 크기를 결정하는 인장강성 계수의 분석을 통하여 확인한 결과, 보통 콘크리트를 기준으로 인장강화효과를 규정하고 있는 현행 설계기준의 규정에 의한 예측값과 차이가 발생하였다. 이 연구에서 수행한 실험 결과로부터 강섬유 보강 철근콘크리트 및 보통 철근콘크리트 부재에서 발생한 횡방향균열의 개수로 산정되는 평균균열간격을 이용하여 각 부재의 최대균열간격 및 최소균열간격을 예측할 수 있는 상관관계를 선형 회귀분석 및 통계분석을 통하여 제안하였으며, 제안된 균열간격의 상관관계는 예측값의 정확성과 신뢰성이 비교적 양호함을 확인하였다. 또한, 실험으로부터 측정된 하중과 철근의 평균변형률 자료를 이용하여 인장강성 계수를 분석하고, 인장강화효과를 규정하고 있는 CEB-FIP Model Code 1990 및 EUROCODE 2의 인장강성 계수를 강섬유 보강 콘크리트의 특성과 피복두께의 영향이 반영될 수 있도록 수정 모델을 제안하였다. 인장강성 계수의 수정을 통해 제안된 인장강화효과 모델은 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재의 인장강성 거동을 피복두께의 변화에 상관없이 비교적 정확하게 예측하였다.

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구목적 3
1.3 연구내용 및 방법 6
1.4 기대효과 6
제 2 장 문 헌 연 구 8
2.1 균열거동 8
2.1.1 균열 발생하중 8
1) 횡방향균열 8
2) 쪼갬균열 10
2.1.2 균열간격 12
1) 부착전달길이 12
2) 평균균열간격 15
3) 최대균열간격 16
4) 균열간격의 상관관계 16
2.1.3 강섬유 보강 콘크리트의 균열거동 연구 18
1) Bischoff, P. H.의 연구 18
2) Lee, S. C., Cho, J. Y. and Vecchio, F. J.의 연구 18
2.2 인장강화효과 20
2.2.1 인장강화효과 개요 20
2.2.2 CEB-FIP Model Code 1990 20
2.2.3 EUROCODE 2 22
2.2.4 Vecchio and Collins, Gupta 연구 23
2.2.5 강섬유 보강 콘크리트의 인장강화효과 연구 26
1) Bischoff, P. H.의 연구 26
2) Abrishami, H. H. and Mitchell, D의 연구 27
3) Lee, S. C., Cho, J. Y. and Vecchio, F. J.의 연구 28
2.3 강섬유 보강 콘크리트 29
2.3.1 강섬유 보강 콘크리트의 휨강도 30
2.3.2 강섬유 보강 콘크리트의 휨인성 31
1) ASTM C 1609 규정 31
2) ASTM C 1018 규정 32
3) 일본 JCI-SF4 규정 및 한국도로공사 규정 35
제 3 장 실험계획 37
3.1 개요 37
3.2 실험변수 38
3.3 실험재료 39
3.3.1 인장철근 39
3.3.2 콘크리트 40
3.3.3 강섬유 44
3.4 실험체 제작 45
3.4.1 휨인장 실험체 45
3.4.2 직접인장 실험체 46
3.5 실험방법 및 측정장치 49
3.5.1 휨인장실험 49
3.5.2 직접인장실험 51
제 4 장 실험결과 및 분석 54
4.1 강섬유 보강 콘크리트 인장강도 54
4.2 균열 발생하중 57
4.2.1 횡방향균열 발생하중 58
4.2.2 쪼갬균열 발생하중 59
4.3 쪼갬균열의 영향 61
4.4 균열간격 62
4.4.1 평균균열간격 68
4.4.2 최대균열간격 69
4.5 인장강화효과 71
4.5.1 하중-변형률 관계 비교 71
4.5.2 현행 설계기준 규정 비교 78
제 5 장 균열간격 상관관계 모델 85
5.1 균열간격 정의 85
5.2 균열간격 상관관계 분석 86
5.2.1 보통 철근콘크리트 인장부재의 균열간격 상관관계 86
5.2.2 강섬유 보강 철근콘크리트 인장부재의 균열간격 상관관계 89
5.3 균열간격 상관관계 모델 검증 92
5.3.1 보통 철근콘크리트 인장부재 92
5.3.2 강섬유 보강 철근콘크리트 인장부재 94
제 6 장 인장강화효과 모델 96
6.1 인장강성 계수 분석 96
6.2 인장강화효과 모델 103
6.2.1 선형 인장강화효과 모델 104
6.2.2 비선형 인장강화효과 모델 106
6.3 인장강화효과 모델의 검증 109
7. 결 론 117
참 고 문 헌 119

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