철근콘크리트 보의 간접 균열제어를 위한 최대 철근간격 제안

이기열(Lee Kiyeol),이민희(Lee Minhi) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.6

이 논문은 철근콘크리트 보의 균열폭을 직접 계산하지 않고 사용성능을 검토할 수 있는 간접균열제어의 방법인 최대 철근간격을 철근응력 수준별로 새롭게 제안한 것이다. 균열폭 이론에 기반한 계산식에 철근과 콘크리트의 부착특성과 균열거동을 반영한 균열간격 및 인장강화효과를 이용하여 철근간격을 계산할 수 있는 식을 유도하였다. 이 식으로부터 사용하중에 따른 철근응력 수준별로 단면깊이의 변화에 영향을 받지 않는 최대 철근간격을 새롭게 산정하였다. 이와 함께 콘크리트 압축강도의 증가를 반영할 수 있는 보정계수를 추가적으로 제안하였다. 제안된 최대 철근간격은 복잡한 균열폭 계산식을 대체할 수 있으며, 간접균열제어에 의한 철근콘크리트 보의 사용성능 검토의 적용성을 개선하였다. This paper proposes a maximum bar spacing according to the steel stress level as an indirect crack control for the verification of serviceability performance without calculating the crack width in a reinforced concrete beam. Based on the crack width theory, a new formulation that can calculate the bar spacing using the crack spacing and tension stiffening effect was derived by considering the bond characteristics and cracking behavior. From this equation, the maximum bar spacing, which is not affected by the change in section height, was newly calculated for each level of steel stress according to the service load. In addition, a correction factor was proposed to consider the increase in concrete strength. The proposed maximum bar spacing can replace the complex crack width calculation and improve the application and serviceability performance of reinforced concrete beams through indirect crack control.

확대머리 보조띠철근으로 횡보강된 철근콘크리트 기둥의 반복하중 저항성능

천성철 대한건축학회지회연합회 2015 대한건축학회연합논문집 Vol.17 No.6

철근콘크리트 기둥은 지진하중에 의해 피복콘크리트가 탈락되기 쉽기 때문에, 기둥의 강도와 연성은 횡보강철근의 효율성에 크게 영향을 받는다. 기둥 보조띠철근으로 확대머리철근을 적용하면 횡구속효과 증진이 기대된다. 확대머리 정착된 보조띠철근을 갖는 기둥 실험을 통해 확대머리 띠철근의 적용 가능성을 검증하였다. 보조띠철근의 정착상세를 변수로 4가지 기둥을 제작하여 의 일정 축력하에서 반복횡력 실험을 수행하였다. 보도띠철근의 정착상세는 135-90° 갈고리가 기둥 주철근을 감싸는 경우, 135-90° 표준갈고리가 기둥 띠철근을 감싸는 경우, 양단 확대머리 정착, 한쪽 확대머리 정착 다른쪽 180° 갈고리로 구성하였다. 실험결과 양단 확대머리 또는 한쪽 확대머리 정착된 보조띠철근은 강도, 연성, 에너지 소산능력, 강도 저하, 및 강성 저하 항목에서 갈고리 정착된 보조띠철근과 동등 이상의 성능을 발현하였다. 피복콘크리트 탈락 후 90° 갈고리는 펴지기 때문에 기둥 주철근이 좌굴되지만, 확대머리 정착판은 효과적으로 주철근의 좌굴을 방지하여 8% 변위비까지 강도를 유지할 수 있었다. 또한 확대머리 정착된 보조띠철근은 기둥 주철근과 코어 콘크리트를 효과적으로 구속하여 에너지 소산능력이 향상되었다. 보조띠철근의 90-135° 갈고리로 후프 철근을 감싼 기둥도 갈고리가 주철근을 감싼 기둥에 비해 강도, 연성, 에너지 소산능력에서 동등 이상의 성능이 발현되었다. 필요시 보조띠철근의 갈고리로 띠철근을 감싸는 배근 방법이 가능한 것으로 평가되었다. Under seismic loading, the spalling of the cover concrete can be extensive and the strength and ductility of reinforced concrete (RC) columns significantly depend on the effectiveness of the transverse reinforcement. To improve the confinement effects of crossties, headed bars were proposed as singel-leg crossties and the structural performance of RC columns with crossties anchored by heads was assessed. Four RC columns were tested under reversed cyclic loading with a 10% axial load of the nominal axial capacity of the columns. The columns were designed to fail in a flexural mode and the main variable was the anchorage type of crossties: conventional 135° and 90° hooks enclosing longitudinal bars, conventional 135° and 90° hooks enclosing hoops, one-side head and one-side 180° hook, and double heads. The test results indicate that the hysteretic behavior of the columns with crossties that were anchored by double heads or one-side head was similar or superior to the columns with conventional crossties anchored by hooks in terms of strength, ductility, energy dissipation, strength degradation, and stiffness degradation. After the cover concrete spalled, the 90° hooks inevitably opened and the column longitudinal bars buckled. However, the heads could delay the buckling of the column bars and the columns could maintain their capacities until 8% drift ratio. Headed crossties can effectively confine the column bars and core concrete of the columns and therefore, the ductility and energy dissipation capacity of the columns were improved. The conventional crossties enclosing hoops have similar structural performance to the conventional crossties enclosing longitudinal bars, and therefore, if necessary, it is a possible detail that the hooks of crossties enclose hoops instead of longitudinal bars.

철근 콘크리트 부재별 구성 철근별 작업 난이도와 소요시간에 관한 연구

안정필(An, Jeong Peal),김영길(Kim, Young Kill),이영도(Lee, Young Do),김광희(Kim, Gwang Hee) 한국전시산업융합연구원 2018 한국과학예술융합학회 Vol.35 No.-

철근 콘크리트 공사는 공사비의 65%가 인건비인 노동 집약적인 공종이다. 그 중 철근 공사는 기능인력의 고령화, 인건비 상승 및 타 공종에 비해 더딘 기술의 발전으로 인해 원가 상승 및 품질 저하라는 문제점이 발생하고 있다. 이에 본 연구는 철근 배근 공사의 작업 방식 개선점 도출을 위하여 부재별 구성 철근의 배근 작업시간 비율에 대하여 설문조사를 하였다. 그 결과 모두 구성 철근 중 무게 비중이 낮은 철근의 작업이 어렵고 작업소요시간이 길다고 답변하였다. 설문조사 결과의 타당성을 위해 현장 시공 사례를 바탕으로 설문조사의 결과와 비교하였다. 그 결과 부재의 구성 철근 중 무게 비중이 낮은 철근의 작업시간이 설문결과 보다 과다하게 소요되고 있으며 이를 개선한다면 철근 배근 공사의 효과적인 생산성이 향상이 이루어질 것으로 사료된다. 본 연구의 결과로 철근 공사 개선방안을 도출을 위한 참고자료로 사용될 것으로 기대된다. Reinforced concrete construction is a labor-intensive engineering type with 65% of construction costs as labor costs. Among them, the problem of raising costs and lowering quality is occurring due to aging of functional human resources, rise in personnel expenses, and development of technology slower than other engineering types. Therefore, in this research, we investigated the proportion of the reinforcing bar Placing work time of the absence specific reinforcing bars in order to improve and derive the work method of the reinforcing work. As a result, it was difficult to work the reinforcing bars with a low proportion of the weight of all the constituent reinforcing bars, and the work time was long. Due to the validity of the results of the questionnaire survey, it was compared with the results of the survey based on the onsite construction cases. As a result, the work time of the reinforcing bars, the proportion of the weight of the constituent reinforcement of the member is excessive, is over than the result of the questionnaire, and if this is improved, the effective productivity of the reinforcing work is improved, it is conceivable that. As a result of this research, it is expected that it will be used as a reference material for deriving the improvement plan of rebar work.

코일철근 적용에 따른 철근가공 산업의 변화 고찰

김재곤(Jae-Gon Kim),이현수(Hyun-Soo Lee),박문서(Moon-Seo Park),진종민(Jong-Min Jin) 한국구매조달학회 2011 한국구매조달학회지 Vol.10 No.2

최근 철근 가격의 급등에 따른 공사비 증가를 줄이기 위해 가공 손실을 줄이려는 다양한 시도가 진행되었다. 공장가공이 활성화되는 점이 대표적인 예라 할 수 있고, 철근가공도 및 배근시공도 표준화, 고강도철근 사용, 코일철근(Bar in coil) 도입도 이에 포함된다. 이 가운데 코일철근은 공장가공이 필수적으로 필요하고, 가공장비의 고가 등의 이유로 일본, 대만 등에서 수입하여 일부 현장에서 사용되어 왔으나, 극히 일부 현장에 국한되어 적용되었다. 그러나 올해부터 국내 D제강사에서 코일철근을 생산, 건설현장에 적용되기 시작하여 기존 철근가공 산업에 영향을 줄 것으로 예상된다. 본 논문에서는 기존 철근가공 방식 및 코일철근의 특성 조사와 코일철근의 적용에 따른 철근가공 산업의 변화를 예측해보고, 그 의의를 분석해보고자 한다. Lately, there were various attempts to decrease the increased cost of construction according to the speedy rise of rebar price by reducing rebar loss during manufacturing phase. The fact that the proportion of rebar factory manufacturing is increasing gradually is a notable example; and the standardization of shop drawing and placing drawing, the use of super high-strength rebar, and the application of Bar in Coil (BIC) are also included in the attempts. BIC has been used by importing from foreign countries like Japan or Taiwan, but the case is very rare because it should accompany rebar factory manufacturing system and high cost of manufacturing equipment. However, BIC has been produced in ‘D’ steel mill high cost of manufacturing equipment. However, BIC has been produced in ‘D’ steel mill and used in some construction site; and it is expected to influence the rebar manufacturing industry. In this study, inquiries on the current rebar manufacturing system and BIC’s characteristics are conducted; then, the prediction of the changes of rebar work industry and the meaning of BIC’s application are implemented.

전단철근비와 보의 단면크기에 따른 철근콘크리트 보의 전단강도 특성 연구

노형진,유인근,이호경,백승민,김우석,곽윤근 대한건축학회 2019 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.35 No.6

The purpose of this study is to investigate the shear strength of reinforced concrete beam according to beam section size and shearreinforcement ratio. A total of nine specimens were tested and designed concrete compressive strength is 24 MPa. The main variables areshear reinforcement ratio and beam section size fixed with shear span to depth ratio (a/d = 2.5), the tensile reinforcement ratio (ρ = 0.013)and width to depth ratio (h/b = 1.5). The test specimens were divided into three series of S1 (225× 338 mm), S2 (270× 405 mm) and S3(315× 473 mm), respectively. The experimental results show that all specimens represent diagonal tensile failure. For S*-1 specimens (d/s=0),the shear strength decreased by 33% and 46% with increasing the beam effective depth, 26% and 33% for S*-2 specimens (d/s=1.5) and16% and 20% for S*-3 specimens (d/s=2.0) respectively. As the shear reinforcement ratio increases, the decrease range in shear strengthdecreases. In other words, this means that as the shear reinforcement ratio increases, the size effect of concrete decreases. In the S1 series,the shear strength increased by 39% and 41% as the shear reinforcement ratio increased, 54% and 76% in the S2 series and 66% and 100%in the S3 series, respectively. As the effective depth of beam increases, the increase range of shear strength increases. This means that theeffect of shear reinforcement increases as the beam effective depth increases. As a result of comparing experimental values with theoreticalvalues by standard equation and proposed equation, the ratio by Zsutty and Bazant´s equation is 1.30 ~ 1.36 and the ratio by KBC1 andKBC2 is 1.55~.163, respectively. Therefore, Zsutty and Bazant's proposed equation is more likely to reflect the experimental data. The currentstandard for shear reinforcement ratio (i.e.,  max=d/2) is expected to be somewhat relaxed because the ratio of experimental values totheoretical values was found to be 1.01 ~ 1.44 for most specimens. 본 연구에서는 철근콘크리트 보의 크기효과와 전단보강근이 전단강도에 미치는 영향을 분석하기 위해 인장철근비(ρ=0.013), 폭 대 깊이 비(h/b=1.5)와 전단경간비(a/d=2.5)를 일정하게 하였고, 단면의 크기와 전단철근비를 변수로 하여 전단실험을 하였다. 실험결과를 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1. 초기 균열은 휨 응력에 의해 발생하였고, 하중이 증가함에 따라 전단구간에서 사인장균열이 진행되었다. 사인장균열은 초기에 전단경간의 중립축 부분에서 발생한 후 하중이 증가함에 따라 하부측 지점부분과 상부측 가력부위로 확대되어 진행되었다. 이후 최종파괴형태는 모든 시험체에서 사인장파괴 형태로 관찰되었다. 2. 균열진전에 대해 살펴본 결과 d/s가 0인 시험체들(S1-1, S2-1, S3-1)은 평균 균열간격 176 mm, d/s가 1.5인 시험체들(S1-2, S2-2, S3-2)은 129 mm, d/s가 2.0인 시험체들(S1-3, S2-3, S3-3)은 98 mm로 나타나, 전단철근비가 증가할수록 평균 균열간격이 좁아지는 양상을 나타내었다. 균열폭 역시 동 시리즈 별로 20 mm, 11 mm, 10 mm로 나타나, 전단철근비가 증가할수록 평균 균열폭이 줄어드는 양상을 확인할 수 있었다. 3. 실험결과 전단철근비가 증가하면서 전단강도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나 유효깊이가 증가할수록 시험체의 전단강도는 감소하였는데, 이것은 콘크리트 보의 크기효과에 의한 것으로 판단된다. 4. 실험값을 기준식 및 기존 제안식에 의한 이론값과 비교한 결과, Zsutty의 경우 평균 1.36, Bazant의 경우 평균 1.30, KBC1식, KBC2식은 1.55 ~ 1.63으로 나타나, Bazant의 제안식이 좀 더 실험값을 잘 반영한 것으로 판단된다. 5. 전단철근을 배근한 시험체에서 이론값에 대한 실험값의 비가 1.01 ~ 1.44로 나타났다. 특히, CSA 기준에서 요구하는 = 0.7d와 유사한 S=0.67d(d/s=1.5)인 S1-2, S2-2, S3-2 시험체에서는 1.13 ~ 1.39로 나타나 전단철근에 대한 현행기준  = d/2 는 다소 완화시켜도 될 것으로 판단되지만 이를 기준에 반영하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다. 6. d/s가 0인 시험체들(S1-1, S2-1, S3-1)은 유효깊이가 증가할수록 전단강도 값은 33 %, 46 % 감소하였고, d/s가 1.5인 시험체들(S1-2, S2-2, S3-2)은 26 %, 33 %, d/s가 2.0인 시험체들(S1-3, S2-3, S3-3)은 16 %, 20 % 감소하였다. 이를 통해 전단철근비가 증가할수록 전단강도의 감소폭은 줄어드는 것으로 나타났다. 즉, 이것은 전단철근비가 증가할수록 콘크리트의 크기효과는 줄어드는 것을 의미한다. 7. S1시리즈에서는 전단철근비가 증가할수록 전단강도 값은 39 %, 41 % 증가하였고, S2시리즈에서는 54 %, 76 %, S3시리즈에서는 66 %, 100 % 증가하였다. 이를 통해 보의 유효깊이가 증가할수록 전단강도의 증가폭은 늘어나는 것으로 나타났다. 즉, 이것은 보의 유효깊이가 증가할수록 전단철근의 영향이 커진다는 것을 의미한다.

철근 비부착 및 절단 기법을 사용한 PC 접합부의 실험적 연구

이원호,문정호,이용재,이한준,Yi, Waon-Ho,Moon, Jung-Ho,Lee, Yong-Jae,Lee, Han-Jun 한국방재학회 2002 한국방재학회논문집 Vol.2 No.4

지하주차장을 PC화할 때 각각의 부재 접합상태에 따라 설계방법 및 시공방법에 많은 차이가 발생하게 된다. 특히 PC 벽체를 상호 연결하기 위한 접합부에서 수평철근을 겹침이음 방법에 의해 접합하는 경우, 수평철근의 이음길이를 충분히 확보하여야 하기 때문에 시공성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, PC 벽체 수평철근의 돌출길이를 최소화하기 위하여 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법을 적용하는 것을 본 연구의 목적으로 하고 있다. 즉, 철근 콘크리트 부재에서의 위험단면의 위치는 일반적으로 부재의 단부가 되고, 철근의 정착길이는 이 위험단면으로부터의 길이가 된다. 그런데 위험단면의 위치를 비부착 철근 공법 및 철근 절단 공법을 사용하여 부재 안쪽으로 이동함으로서, 수평철근의 정착길이를 최소화시킬 수 있다. 본 연구에서는 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법의 적용 가능성을 파악하기 위해 5개의 실험체를 실물크기로 제작하여 실험적 연구를 실시하고, 절단 철근 및 비부착 철근이 시험체의 거동에 미치는 영향을 비교 및 분석한 결과, 위험단면의 이동을 위하여 철근 비부착 기법 및 철근 절단 기법의 사용이 가능한 것으로 판단된다. Precast concrete (PC) panels are often used as retaining walls to support soil pressure. In such a case, the panels should be connected at the location where PC panels meet with a buttress. However, it is not easy to provide enough development length for the reinforcing steels due to the limited width of the buttress. If it happens, the width of buttress should be increased as large enough although it is not desirable. The critical section required for providing the development length is always located where the flexural moment is maximum. Thus it is the place the buttress width ends. Also it is the place that the reinforcing steels stressed to maximum. However, it is possible to make differentiate between the maximum moment location and the most stressed location of reinforcing steels. It means that the most stressed location of reinforcing steels, the critical section, can be moved to the other place where the moment is not maximum. New critical location will have less moment than that of buttress width ends. In consequence, the development length would be longer than that of the typical way of construction. Debonding or cutting technique make it possible to reduce the moment strength of a section. Therefore reinforcing steels are debonded or cut to have a desired flexural strength at a desired place. In this study, five test specimens in full scale were erected to examine the effects of critical section movement in PC panel joints. Test parameters were the length variations of debonded and cut reinforcing steels. The test results showed that the debonding or cutting technique could be used to lengthen the development length in the joint of PC panels.

철근콘크리트 휨부재 설계를 위한 도로교설계기준(한계상태설계법)의 철근비 규정 검토

이기열,김우,이준석 대한토목학회 2017 대한토목학회논문집 Vol.37 No.2

This paper describes the specifications on balanced steel ratio and maximum reinforcement for the design of RC flexural members by the Korean Highway Bridge Design Code based on limit states design. The Korean Highway Bridge Design Code (Limit States Design) is not provide for the balanced steel ratio specification for the calculation of required steel area of RC flexural members design. The maximum steel area limited the depth of the neutral axis at the ultimate limit states after redistribution of the moment, and also recommended the maximum steel area should not exceed 4 percent of the cross sectional area. However, from the maximum neutral axis depth provisions should increase the cross section is calculated to be less the maximum reinforcement area, and according to the 4% of the cross sectional area of the concrete, the tensile strain of the einforcement is calculated to be greater than double the yielding strain, so can not guarantee a ductile behavior. This study developed a balanced reinforcement ratio that is basis for the required reinforcement calculation for tension-controlled RC flexural members design in the ultimate limit states verification provisons and material properties and applied the ultimate strain of the concrete compressive strength with a simple formular to be applied to design practice induced. And assumed the minimum allowable tensile strain of reinforcement double the yielding strain, and applying correction coefficient up to the ratio of maximum neutral axis depth, proposed maximum steel ratio that can be applied irrespective of the reinforcement yield strength and concrete compressive strength. 이 연구는 한계상태설계법을 기반으로 하는 도로교설계기준에 의해 철근콘크리트 휨부재 설계 시 적용하는 균형철근비와 최대 철근량에 대한 규정을 검토한 것이다. 현행 도로교설계기준(한계상태설계법)에서는 휨부재 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비에 대한 명시적 규정이 없고, 휨모멘트 재분배 효과를 반영한 최대 중립축 깊이 및 콘크리트 단면적의 0.04배로서 최대 철근량을 산정한다. 그런데, 최대 중립축 깊이 규정에 의하면 최대 철근량이 적게 산정되어 단면을 크게 하여야 하며, 콘크리트 단면적의 0.04배라는 한계값이 적용될 경우에는 인장 철근의 변형률이 항복 변형률의 2배 이하로 되어 충분한 연성거동을 보장할 수 없는 문제점이 있다. 이 연구에서는 연성거동을 확보할 수 있는 휨부재 설계를 위한 사용 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비를 극한한계상태 검증 규정 및 재료 특성과 콘크리트 기준압축강도에 따른 극한한계변형률을 도입하여 설계 실무에 적용할 수 있도록 간편한 식으로 유도하였다. 그리고, 설계된 휨부재가 충분한 연성이 확보되도록 인장철근의 최소허용변형률을 항복변형률의 2배로 가정하고 철근의 기준항복강도 및 콘크리트 기준압축강도에 상관없이 만족할 수 있도록 최대 중립축 깊이 비 보정계수를 도입하여 수정하고, 이로부터 최대철근비를 산정할 수 있도록 하였다.

시멘트 복합체 내부 철근 부식에 양생 용액과 철근 사전 부식이 미치는 영향

두여준,장인동,이혜린,이종구 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.26 No.2

The corrosion of reinforcement is the main reason for the performance degradation of concrete structures. The pre-rusted parts of rebar in concrete structures are vulnerable to the corrosion, especially if the structure is exposed to wet or chlorinated environments. In this study, effects of different curing solution on corrosion behavior of the pre-rusted rebars in the cement composites were investigated. HCl(3%) and CaCl2(10%) solution were utilized to accelerate the pre-rust of the rebar, and each pre-rust condition rebar including reference (RE) were placed in mortar cylinder. Three kinds of samples then were cured in CaCl2 (3%) solution and tap water respectively for 120 days. Electrochemical polarization and half-cell potential measurement were used to monitor the influence of curing water on the corrosion behavior of pre-rusted steel bar in cement composite. The surface morphology and composition of corroded steel bar were analyzed by scanning electron microscope and energy dispersive X-ray diffraction. The results show that the corrosion rates of pre-rusted samples in both curing water are higher than that of non-pre-rusted samples. The corrosion rates of RE, CaCl2 and HCl pre-rusted samples in salt water were 8.14 ,4.48, 13.81 times higher than those in tap water respectively, on the 120th day. 철근 콘크리트 구조물 수명 저하의 주요한 원인은 콘크리트 내부 철근의 부식이다. 이때 사전 부식된 구조물 내부 철근은 다른 철근에 비해 더 쉽게 부식되며, 특히 구조물이 습기 또는 염화 환경에 노출된 경우 부식의 진행속도가 매우 빠른 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트 복합재 내부의 사전 부식 철근에 대한 서로 다른 양생 용액이 부식에 미치는 영향을 탐구하였다. 철근의 사전 부식을 촉진하기 위해 HCl(3%)용액과 CaCl2(10%)용액을 활용하였으며, 대조군(RE)을 포함한 3종의 사전 부식 철근 모르타르 실린더를 타설하였다. 철근 모르타르 실린더는 CaCl2(3%) 용액과 수돗물에서 각각 120일 동안 양생하며 실험을 진행하였다. 사전 부식 철근의 모르타르 내부 부식 거동에 대한 양생 용액의 영향을 평가하기 위해 전기화학적 분극저항(Electrochemical Polarization)과 반전지 전위 측정법(Half-cell potential)을 활용하였으며, 전자주사현미경(SEM)과 X선 회절 분석(X-ray Diffraction Analysis)을 통해 부식된 철근의 표면 상태와 성분을 분석하였다. 실험 결과 두 종류의 양생 용액에서 사전 부식된 철근의 부식률은 사전 부식되지 않은 시료의 부식률보다 높은 것으로 나타났으며, CaCl2 용액 양생 120일의 RE, CaCl2, HCl 사전 부식 시편의 최종 부식 속도가 수돗물에 양생한 경우보다 각각 8.14, 4.48, 13.81배로 높았다.

시편을 이용한 CRCP의 철근량 감소 방안 실내 실험

조영교,박희범,석종환,문수환,김성민 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

연속철근 콘크리트 포장(CRCP)에서 철근의 역할은 균열의 과도한 벌어짐을 구속하도록 하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 그림 1(a)와 같이 슬래브 전체에 연속철근이 설치된 경우와 그림 1(b)와 같이 균열 부에만 부분적으로 철근이 설치된 경우의 거동을 비교함으로써 연속철근 콘크리트 포장의 철근감소를 위 한 기반을 마련하고자 하였다. 본 연구에서는 두 가지 실험을 통하여 연속철근과 부분철근이 설치된 시험체를 비교하였다. 첫 번째는 그림 1과 같이 시험체에 인위적인 온도하강을 통하여 균열을 발생시키고 이러한 균열의 거동 측정하는 것 이며, 두 번째는 각 시험체에 그림 2와 같이 하중재하를 함으로써 철근부착 정도를 비교하고자 하였다. 연속철근과 부분철근이 설치된 시험체에 대한 실내실험 결과 상부에만 균열이 발생 시의 균열폭 거동 을 측정한 결과 연속철근이 설치된 시험체와 부분철근이 설치된 시험체의 상부 균열폭 거동은 약 7%의 미소한 차이가 발생하여 두 시험체의 균열 거동은 유사한 것으로 확인되었다. 관통균열이 발생하였을 경 우에는 두 시험체의 상부 균열폭 거동이 2%의 미소한 차이가 발생하였다. 두 시험체에 하중을 재하함으 로써 철근부착실험을 진행한 결과 두 시험체의 파괴하중 차이가 10%로 미소하게 발생하여 두 시험체의 유도균열부에서 차량하중전달율은 유사할 것으로 판단되었다.

직접 인발 시험을 이용한 에폭시 도막 철근의 부착 특성

김지상(Jee-Sang Kim),이상현(Sang-Hyun Lee) 한국건설순환자원학회 2017 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.5 No.3

철근 콘크리트 구조물에 있어서 철근의 부식은 구조물의 내구성 측면에서 심각한 문제를 야기하고 있으며, 이에 대한 효율적인 대책의 하나로 에폭시 도막 철근의 사용이 제시되고 있으나, 철근 표면의 에폭시 도막으로 인하여 콘크리트와의 부착 성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 이를 정확히 평가하고 대안을 제시하기 위한 기초단계로 이 연구에서는 현재 국내에서 생산되는 에폭시 도막 철근의 직접 부착 실험을 수행하고 부착성능을 평가하였다. 에폭시 도막 철근의 부착 실험은 지름 10, 19, 29mm의 철근에 대하여 콘크리트 피복두께를 철근 지름의 1, 2, 3, 4.5배로 하여 수행되었다. 총 66개의 시편이 RILEM 시험법에 따라 실험이 진행 되었는데, 에폭시 도막 철근의 지름이 증가할수록 에폭시 도막 철근과 일반철근의 부착응력 차이가 증가하였으며, 도막두께의 영향은 뚜렷하지 않았다. 또한, 에폭시 도막 철근의 부착강도는 KS 표준에 제시된 제한값인 일반 철근 대비 85%의 부착성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이 실험의 결과에 근거하여 평형방정식에 기초한 에폭시 도막 철근의 정착길이 증가계수를 수정한 새로운 산정식을 제안하였다. The corrosion of reinforcements embedded in concrete causes some durability problems in reinforced and prestressed concrete structures. The epoxy coated reinforcements are one of the effective and reliable methods to prevent corrosion of reinforcements. However, it has been known that the epoxy coating reduces the bond capacity of reinforcement to concrete. This paper investigates the bond behaviors of epoxy coated reinforcements experimentally using direct pull-out test. Bond behaviors of epoxy coated bars for various reinforcement diameters of 10, 19 and 29mm and thicknesses of cover concrete of 1, 2, 3, and 4.5c/db(ratio of cover to bar diameter) are examined. Total 66 specimens were manufactured and tested according to the RILEM standard method. As the diameters of the epoxy coated reinforcements increase, the difference of bond strength between epoxy coated reinforcements and uncoated bars also increases. Epoxy coated bars showed more than 85% bond performance compared to those of uncoated bars. A new formular for estimating basic development length of epoxy coated reinforcement based on equilibrium equation is proposed using this experimental result.