DOI QR코드

DOI QR Code

A Comparative Study on the Testing Methods for the Analysis of Tensile Strength of GERP Rebars

GFRP 보강근의 인장강도 분석을 위한 시험방법 비교 연구

  • 유영찬 (한국건설기술연구원 건축연구부) ;
  • 박지선 (한국건설기술연구원 건축연구부) ;
  • 유영준 (한국건설기술연구원 건축연구부) ;
  • 박영환 (한국건설기술연구원 건축연구부)
  • Published : 2006.06.30

Abstract

The main objective of this experimental study is to examine the feasibilities of each testing method with various kinds of grip systems for the analysis of tensile strength of GFRP(glass fiber reinforced polymer) reinforcing bars. Three types of grip systems were examined such as resin-sleeved pipe-type grip proposed by CSA(Canadian Standard Association), frictional resistance type metal grip by ASTM(American Standard for Testing and Materials) and wedge-inserted cone-type grip normally used in prestressing tendons. Also, mechanical properties of GFRP rebars with different surface deformations were investigated for each different type of testing grip used in this study. All testing procedures including specimens preparation, set-up of test equipments and measuring devices were made according to the CSA S806-02 recommendations. From the test results, it was found that the highest tensile strengths of GFRP rebars were observed when tested by resin-sleeved grip system regardless of their different surface deformations. But tensile strengths of GFRP rebars by ASTM grip system are only 10% less than those by CSA grip system. On the other hand, CSA grip is not only difficult to prepare but also not disposable. Therefore, ASTM grip system is recommended as a practical alternative to estimate the tensile strength of GFRP rebars.

본 연구에서는 GFRP 보강근의 인장특성치 시험을 위한 그립 시스템의 적합성을 검증하기 위하여 캐나다 규준에서 제안하는 그립(CSA 그립), ASTM에서 제안하는 그립(ASTM 그립) 및 프리스트레싱 강연선의 정착에 일반적으로 사용되는 쐐기형 그립 등을 사용하여 GFRP 보강근에 대한 인장특성치 시험을 실시하였다. 또한, 현재 외국에서 상용화되고 있는 대표적인 2종류의 GFRP 보강근(나선형 GFRP 보강근, 모래분사형 GFRP 보강근) 및 국내에서 자체 제작한 원형 GFRP 보강근을 대상으로 하여 인장특성치 분석을 위한 시험을 실시하고 각각의 제안된 그립의 적용성 여부를 검토하였다. 본 시험에 사용된 시험편의 제작, 가력 및 측정장치의 설치 등은 CSA S806-02에서 제안하는 권고사항에 따라 실시하였다. 외국의 상용화된 GFRP 보강근에 대하여 그립의 종류를 달리하여 실시된 본 시험결과에 의하면, CSA 그립을 사용하여 시험된 GFRP 보강근의 인장강도가 가장 높은 값을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 ASTM 그립을 사용한 시험편에서 관측되는 강도저하 현상은 CSA 그립을 사용한 시험체에 비하여 약 10% 미만인 것으로 관측되었다. 한편, CSA 그립은 제작공정이 까다로울 뿐만 아니라 재사용이 불가능하여 경제성 측면에서도 불리한 것으로 파악되었다. 따라서, 실용적인 측면에서 판단하면 GFRF 보강근의 인장시험에는 ASTM 그립이 적절할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 원종필, 박찬기, 서정민, 공태웅, 성상경, 최석원, '고연성 하이브리드 FRP 리바 의 화학적 환경 노출 후 부착 성능', 한국콘크리트학회 가을학술발표회논문집, Vol.16, No.2, 2004, pp.333-336
  2. 박찬기, 원종필, 강주원, '콘크리트 보강용 FRP 보강근의 내구성 설계를 위한 환경영향계수의 제안', 한국콘크리트학회논문집, Vol.16, No.4, 2004, pp.529- 539
  3. 원종필, 박찬기, 황금식, 윤종환, '콘크리트 보강용 하이브리드 FRP 리바의 특성', 한국콘크리트학회 봄학술발표회논문집, Vol. 15 No.1, 2004, pp.255-260
  4. 박지선, 유영찬, 박영환, 최기선, 유영준, 김긍환, 'GFRP Rebar의 인장특성 및 시험법에 관한 연구', 한국콘크리트학회 봄학술발표회논문집, Vol.15, No.1, 2004, pp.172-175
  5. 박지선, 유영찬, 박영환, 김형열, 유영준, 김긍환, 'GFRP Rebar의 적정 인장강 도 발현을 위한 정착구 개발에 관한 연구', 한국콘크리트학회 가을 학술발표회 논문집, Vol.16, No.2. 2004. pp.797-800
  6. ISIS Canada, 'Reinforcing Concrete Structures with Fiber Reinforced Polymers,' Design Manual No.3, September 2001, pp.5.1-13.4
  7. Canadian Standard Association, 'Design and Construction of Building Components with Fiber-Reinforced Polymers,' Canadian Standard Association, May 2002, pp.73-83
  8. ASTM D3916-02, 'Standard Test Method fpr Temsile Properties of Pultruded Glass-Fiber-Reinforced Plastic Rods,' 2002, pp.1-4
  9. A. AI-Mayah, K. Soudki, and A. Plumtree, 'Mechanical Behavior of CFRP Rod Anchors under Tensile Loading,' 2002, Journal of Composites for Construction, Vol.5, No.2, May, 2001, pp.128-135 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2001)5:2(128)
  10. L. Javier Malvar, 'Tensile and Bond Properties of GFRP Reinforcing Bars,' ACI Materials Journal, Vol.92, No.3, May-June, 1995, pp.276-285

Cited by

  1. The Suggestion of Testing Method for Analysis of Tensile Strength of Multi-Directional GFRP Plate vol.23, pp.6, 2011, https://doi.org/10.4334/JKCI.2011.23.6.799