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RC 구조물의 FREP 휨 보강을 위한 해석적 연구

강성후;박선준;김민성
Kang Sung-Hoo;Park Sun-Joon;Kim Min-Sung

  • 발행 : 2004.08.01

초록

FREP(Fiber Reinforced Epoxy Panel)는 고인장강도, 경량성, 내부식성 및 시공성 등의 우수한 성질을 가지고 있어 손상된 RC보의 보강에 이용되고 있다. 본 연구에서는 RE보에 대한 사용 전 휨보강의 경우와 사용 중 휨보강의 경우에 대한 구성방정식을 정립하여 그 차이를 규명하고, 보강재 단부의 응력집중으로 인해 발생하는 단부박리파괴(rip-off failure)의 역학적 특성을 밝힘으로써 휨보강 효과 성능을 평가하였다. 연구결과 FREP로 휨보강된 철근콘크리트 보의 지배적인 파괴모드는 단부박리파괴이며, 본 연구의 실험 및 해석조건을 기준으로 RC 보강보의 단부박리파괴에 대한 평가를 실시한 결과 FREP 보강두께의 과다로 인한 보강단부의 급격한 휨강성의 변화로 응력집중 현상이 발생하여 단부박리파괴가 생긴다는 것을 알 수 있었다. 이는 보강 설계 시 단부박리파괴에 대한 평가가 반드시 필요한 것을 의미한다. 또한 FREP의 보강시기에 따른 보강효과를 분석한 결과 사용 전 보강(I-Type)에 비해 사용 중 보강(P-Type)의 보강효과가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 기존 구조물과 같이 사용 중인 구조물을 보강하는 경우에는 이미 작용하고 있는 보강전하중(응력)으로 인한 발생 응력을 보강설계 시 고려하여야 할 것으로 판단된다.

키워드

휨보강;단부박리파괴;보강설계

참고문헌

  1. Roberts, T. M. and Haji-Kazemi, H, 'Theoretical study of the behaviour of reinforced concrete beams strengthened by externally bonded steel plates,' Proceedings of the Institution of avil Engineers, Vol.87, Part 2, 1989, pp.39~55 https://doi.org/10.1680/iicep.1989.1452
  2. Jones, R, Swamy, R. N., and Charif, A, 'Plate separation and anchorage of reinforced concrete beams strengthened with epoxy-bonded steel plates,' The Structural Engineer, Vol.66, No.5, 1998, pp.85-94
  3. Teng, J. G. et al., 'ERP-Strengthened RC Structures,' John Wiley & Sons, Ltd, West Sussex, England, 2002. pp.31~46
  4. 강성후, 박선준, 김민성, 'FREP로 휨 보강된 철근콘크리트보의 성능 개선 평가를 위한 실험적 연구,' 대한토목학회논문집, Vol23, No.3A, 2002, pp.397~405
  5. 오병환, 조재열, 강동욱, '보수 . 보강된 철근 콘크리트보의 구조적 거동에 관한 연구,' 대한토목학회 학술발표회논문집, Vol.8 No.2, 1996, pp.501~507
  6. Roberts, T. M., 'Approximate analysis of shear and nonnal stress concentrations in the adhesive layer of plated RC beams,' The Structural Engineer, Vol.67, No.12, 1989, pp.229~233
  7. Malek, A. M. et al., 'Prediction of Failuer load of RiC Beams Strengthened with FRP Plate due to Stress Concentration at the Plate End,' ACI Structural Journal, Vol.95, No.1, 1998, pp.142~152
  8. MacGregor, J. G., 'Reiriforced Concrete: Mechanics and Design,' Prentice Hall, Englewood Cliff, New Jersey, USA, 1998, pp.43~72