Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Strengthening Capacity of Bridge Deck Strengthened with Carbon Fiber Rod and Polymer Mortar

고강도 폴리머 모르타르 및 탄소섬유 봉(Rod)으로 보강된 교량 바닥판의 보강성능

  • Sim Jongsung (Dept of Civil and Environment Engineering, Hanyang University) ;
  • Moon Do-Young (Dept of Civil and Environment Engineering, Hanyang University) ;
  • Ju Mm-Kwan (Dept of Civil and Environment Engineering, Hanyang University)
  • 심종성 (한양대학교 토목환경공학과) ;
  • 문도영 (한양대학교 토목환경공학과) ;
  • 주민관 (한양대학교 토목환경공학과)
  • Published : 2004.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper deals with an enhanced structural capacity of reinforced concrete bridge deck strengthened with carbon fiber rod (CFR) which is subjected to monotonic and cyclic loads. Strengthening variables considered in this test were evenly and unevenly strengthening type. To evaluate strengthening capacity for these two strengthening types, load-carrying capacity and crack and failure pattern from the failure test were analyzed and fatigue response were examined. According to the test results, all the strengthened specimens showed punching shear failure as a result of premature failure of bonding interface between mortar and concrete. In the case of strengthening capacity, it was observed that the strengthened specimens was more effective in strength, stiffness and fatigue endurance limit than the unstrengthened specimen. In addition, the unevenly strengthening method (CR-UE) was more effective than the evenly strengthening method (CR-E).

본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 심종성, '고강도 폴리머 몰탈 및 섬유Rod를 적용한 콘크리트 구조물의 동적시험에 의한 성능향상 효과분석보고서', 한양대학교, 2001, pp.1-127
  2. 심종성, '탄소섬유쉬트 보강공법을 적용한 콘크리트 구조물의 정적 및 피로거동 연구 보고서', 한양대학교,2001
  3. 오홍섭, '탄소섬유쉬트로 성능개선된교량 바닥판의 보강설계기법', 공학박사학위논문, 한양대학교,2001
  4. 리폼시스템 외2 '표면에 가넷이 압력살포된 아라미드섬유봉(Rod)를 이용한 철근콘크리트 구조물의 휨보강공법', 신기술지정보고서, 2003
  5. P. Menetery, R. Walther and T. Zimmermann,'Simulation of Punching Failure in Reinforced-Concrete Structures,' Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.l23, No.5, 1997. pp.652-659 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:5(652)
  6. B. Batchelor, E. Brain, P. Hewitt, Csagoly, P., andHolowka, M. 'Investigation of the UItimate Strengthof Deck Slabs of Composite Steel/Concrete Bridge,'Transportation Research Record, No.664, Transportation Research Board, 1978. pp.162-170
  7. 배인환, '강판 및 탄소섬유로 보강된 철근콘크리트 보의 휨 해석 및 설계기법연구', 공학박사학위논문, 한양대학교, 1998
  8. N.M. Hawkins, 'Fatigue Design Consideration ofReinforcement in Concrete Bridge Decks,' ACIStructural Journal, Vo1.73, ACL, 1976, pp.104-115
  9. W.F. Chen, 'Plasticity in Reinforced Concrete,'McGraw-Hill, New York, USA, 1982. pp.328-333
  10. 유재명, '교량바닥판의 펀칭전단강도 및 임계보강재비의 산정', 공학석사학위논문, 한양대학교,2001
  11. ASCE-ACI Committee, 'The Shear Strength ofReinforced Concrete Members-Slabs,' Journal ofStructural Division, ASCE, Vol.lOO, No.8, 1974. pp.1543-1591
  12. M. Arduini, and A. Nanni, 'Parametric Study ofBeams with Externally Bonded FRP Reinforcement,'ACI Structural Journal, Vo1.94, No.5, 1997, pp.493-501
  13. M.P. Nielsen, 'Limit Analysis and Concrete Plasticity 2nd Edition,' CRC Press, New York, USA, 1998
  14. R. Park and T. Paulay, 'Reinforced Concrete Structures,' John Wiely & Sons, Inc. Toronto, Canada, 1975