RC 부재의 휨 보강을 위한 외부 비부착형 탄소섬유판 포스트텐션 시스템

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 외부 비부착형 프리스트레스트 탄소섬유판으로 보강된 RC보의 휨거동을 분석하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험체는 프리스트레스 양 및 정착장치의 형상을 변수로 총 10개로 제작되었다. 또한 프리스트레스의 도입에 따른 구조성능 비교를 위하여 기준실험체와 단순부착 실험체를 함께 제작하였다. 실험결과, 단순 부착 탄소섬유판으로 보강된 부재는 조기 박리에 의해 탄소섬유판 인장강도의 50% 이하에서 최종파괴되었다. 그러나, 프리스트레스를 도입하여 보강한 실험체는 모두 탄소섬유판의 파단하중까지 도달하였다. 또한 스터드형 정착장치를 적용한 실험체들의 보강성능은 매립형 정착장치를 적용한 실험체와 동등한 보강성능을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Experimental study has been performed in order to investigate the behavior of RC beams strengthened with externally unbonded post-tensioned CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) strips using embedded or stud-type plate anchorages. Total 10 small-scaled specimens were manufactured with the different post-tensioning level and types of mechanical anchorage as a main test parameter. A control specimen and specimens with simply bonded CFRP strips were included to compare the structural performances of each system. From the test results, it was observed that the specimens strengthened with simply bonded CFRP strips showed debonding failure below 50% of CFRP tensile strength due to premature debonding. On the other hand, all the specimens strengthened with post- tensioned unbonded CFRP strips reached the rupture strength of the CFRP strip. Also, it was observed that the specimens with stud-type anchorage have equivalent strengthening performance compared with embedded-type anchorage.

참고문헌 (Reference)

1 최기선, "탄소섬유판 으로 보강된 RC보의 휨 거동" 한국콘크리트학회 287-290, 2005

2 유영찬, "탄소섬유복합체로 보강된 RC부재의 보강재 강성에 따른 휨 보강성능" 한국콘크리트학회 129-132, 2006

3 한국건설기술연구원, "외부프리스트레스트 탄소섬유판에 의한 구조물 보강공법 개발"

4 유영찬, "외부프리스트레스트 탄소섬 유판에 의한 RC구조물 보강공법의 정착시스템 기본형 상 결정시험" 대한건축학회 24 (24): 143-146, 2004

5 최기선, "외부 프리 스트레스트 탄소섬유판으로 보강된 실물모형 RC보의 휨 거동" 한국구조물진단학회 303-308, 2006

6 유영찬, "외부 프리 스트레스트 탄소섬유판 정착장치의 콘크리트에 대한 정착성능" 한국 콘크리트학회 226-229, 2006

7 유영찬, "외부 부착 형 프리스트레스트 탄소섬유판으로 보강된 RC보의 휨 거동" 한국콘크리트학회 255-258, 2005

8 ACI 440. 4R-04, "Prestressing Concrete Structures with FRP Tendons"

9 El-Hacha, R., "Prestressed Carbon Fiber Reinforced Polymer Sheets for Strengthening Concrete Beams at Room and Low Temperatures" 8 (8): 3-13, 2004

10 ACI 440. 2R-02, "Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures"

11 Zou, X. W., "Flexural Behavior and Deformability of Fiber Reinforced Polymer Prestressed Concrete Beams" 7 (7): 275-284, 2003

12 CEB-FIP, "Externally bonded FRP reinforcement for RC structures" 2001

13 Seim, W., "External FRP post-streng thening of scaled concrete slabs" 5 (5): 67-75, 2001

14 Concrete Society Technical, "Design guidance for Strengthening concrete structures using fibre composite materials" The Concrete Society

15 CSA Standard, "Design and Construction of Building Components with Fibre-Reinforced Polymers"