FRP Bar 콘크리트 보의 콘크리트 전단강도

Abstract

본 연구에서는 FRP bar 콘크리트 구조물의 콘크리트 전단강도를 정확하게 평가하기 위하여 FRP bar와 철근의 탄성계수비, 전단지간비, 휨보강근비를 달리한 일련의 FRP bar 콘크리트 보의 제작 및 실험을 수행하였다. 실험결과를 비교, 분석하여 콘크리트 전단강도를 평가할 수 있는 수식을 제안하였으며, 얻어진 결론들은 다음과 같다. 1) FRP bar 콘크리트 보에서 콘크리트의 평균전단응력은 전단지간비가 작을수록 또한 탄성계수비 및 휨보강근비가 증가할수록 증가하였다. 2) FRP bar 콘크리트 보에서 콘크리트 전단강도 산정에 필요한 전단강 도 보정계수 를 다음과 같이 탄성계수비, 전단지간비 및 휩보강근비 의 함수로 제안하였다. 의 경우 ; 결정계수() : 0.961 의 경우 ; 결정계수() : 0.916 3) ACI 440.1R-06, CSA(2002) 및 본 연구의 제안식을 여러 연구자들의 실험결과에 적용해본 결과, ACI의 제안식은 콘크리트 전단강도를 여 전히 과소평가하는 경향을 보였다. CSA(2002)의 제안식은 실험치에 근접하는 결과를 보여주었으나. 전단지간비 2.5 이하에서는 과소평가하 는 경향을 나타내었다. 본 연구의 제안식은 위의 제안식들에 비하여 상대적으로 실험 결과에 근접하는 우수한 결과를 보여주었다. 본 연구에서 제안된 식들은 휨보강근비가 0.331∼0.791% 범위에 한정된 시험체들로부터 구한 식이므로, 보다 일반화하기 위하여 추후 휨보강근비 범위의 확장에 따른 연구가 필요하다고 판단된다.

During that time, concrete shear strength of FRP bar reinforced concrete structures without shear reinforcement was were studied a lot. But much of these studies were about concrete shear strength considering of FRP bar flexural reinforcement ratio only, so effect of shear span to depth ratio on concrete shear strength was not included in it. In CSA, an equation for concrete shear strength of FRP bar concrete structure considering flexural reinforcement ratio and shear span to depth ratio simultaneously was given. But ACI 440.1R and JSCE consider flexural reinforcement ratio only to date. Therefore, this study aims suggestion of an equation for concrete shear strength of FRP bar concrete beams which can consider FRP bar flexural reinforcement ratio and shear span to depth ratio simultaneously through a series of experiment of FRP bar concrete beams without shear reinforcement. As an experimental parameters, 2 types of FRP bar (GFRP and CFRP bar), 3 types of flexural reinforcement (0.00331, 0.00442, 0.00791) and 5 types of shear span to depth ratio (1.5, 2.0, 2.5, 3.5, 4.5) were considered. A Total of 60 concrete beams, length 2400 and 3200mm, depth 250mm, and width 150 and 200mm were made and 4-point flexural experiments were done. Experimental results showed that rupture modes were shear failure, shear-tension and shear-compression failure. Higher concrete shear strength was obtained from CFRP beams than GFRP ones, and also in larger flexural reinforcement, and in smaller shear span to depth ratio respectively.