표제지
목차
1. 서론 9
1.1. 연구배경 및 목적 9
1.2. 연구내용 및 범위 10
2. 이론적 고찰 13
2.1. 콘크리트 구조물 보강기술의 흐름 13
2.2. FRP 재료의 종류 및 역학적 특성 15
2.2.1. 탄소섬유(Carbon Fiber) 15
2.2.2. 아라미드섬유(Aramid Fiber) 16
2.2.3. 유리섬유(Glass Fiber) 16
2.2.4. 기지재료 17
2.3. FRP 보강공법의 종류 및 특징 19
2.3.1. FRP보강공법의 종류 19
2.3.2. 부착공법의 종류 및 특징 21
2.4. ACI 보강설계기준의 고찰 26
2.4.1. 휨 보강(Flexural Strengthening) 26
2.4.2. 보강 상세 28
2.5. 기존의 연구동향 29
2.5.1. 국내의 연구동향 29
2.5.2. 국외의 연구동향 32
2.5.3. FRP보강 철근콘크리트 보의 파괴형태 35
2.5.4. 부착이음과 유효부착길이 38
2.5.5. 단부 정착방법 40
2.5.6. 기존 연구의 문제점 41
2.6. 보강보의 이론 42
2.6.1. 보강보의 휨 해석 42
2.6.2. 기본 가정 42
2.6.3. 콘크리트의 압축모델 43
2.6.4. 콘크리트의 인장모델 44
2.6.5. 철근 인장모델 44
2.6.6. 보강재의 인장모델 45
3. 휨 및 전단 실험연구 47
3.1. 일반사항 47
3.2. 실험재료 47
3.2.1. 콘크리트 47
3.2.2. 철근 49
3.2.3. 아라미드 섬유판 스트립 50
3.2.4. 아라미드 섬유판 스트립 보강방법 51
3.3. 실험체 계획 52
3.3.1. 실험체 형상 및 보강도 53
3.4. 실험 측정방법 56
3.4.1. 실험 측정장치 56
3.4.2. 실험체 가력방법 56
3.5. 실험결과 58
3.5.1. 파괴양상 58
3.5.2. 하중-변형도 관계 67
3.5.3. 연성도 평가 70
3.5.4. 실험 변수별 영향평가 73
4. 구조해석 및 결과분석 79
4.1. 일반사항 79
4.1.1. 기본 가정 79
4.1.2. 재료의 모델 및 휨 해석 79
4.2. 해석결과의 비교·분석 84
5. 결론 85
참고 문헌 87
ABSTRACT 89
표 1.1. 주요 연구내용 및 범위 11
표 3.1. 레디믹스트 콘크리트 시방배합표 48
표 3.2. 콘크리트 재료의 역학적 성질 49
표 3.3. 철근의 역학적 성질 49
표 3.4. 아라미드 섬유판 스트립(SK-AP0514)의 역학적 성질 50
표 3.5. 아라미드 섬유판 전용 접착제(SK-CPA)의 물리적 물성 50
표 3.6. 아라미드 섬유판 전용 접착제(SK-CPA)의 기계적 물성 51
표 3.7. 실험체 일람표 53
표 3.8. 실험 측정장치 일람표 56
표 3.9. 실험 결과표 58
표 3.10. 하중-변위 결과표 67
표 3.11. 연성 평가 결과표 71
표 4.1. 실험값과 구조해석값의 비교·분석 84
그림 2.1. 보강기술의 경향변화 14
그림 2.2. FRP 재료의 응력-변형률 곡선 18
그림 2.3. FRP 복합재료의 형태 18
그림 2.4. 아라미드 섬유판 스트립 19
그림 2.5. 아라이드 섬유판 스트립(AFRPS)으로 보강한 보 23
그림 2.6. 아라미드 섬유판 스트립(AFRPS)으로 보강한 벽체 23
그림 2.7. 아라미드 섬유판 스트립(AFRPS)으로 보강한 교량기둥 24
그림 2.8. FRP로 보강된 철근콘크리트보의 파괴형태 37
그림 2.9. 단부 U형 보강 (RC Beam with FRP U-strip) 41
그림 2.10. 단부 앵커볼트 보강 (RC Beam with Anchor Blot) 41
그림 3.1. 공시체 압축강도 시험 48
그림 3.2. 실험에 적용된 아라미드 섬유판 스트립 50
그림 3.3. 아라미드 섬유판 스트립 보강 과정 51
그림 3.4. 실험체의 형상 및 보강도 : 휨 실험체 54
그림 3.5. 실험체의 형상 및 보강도 : 전단 실험체 55
그림 3.6. 실험체 설치 현황도 57
그림 3.7. 실험체 설치 현황사진 57
그림 3.8. 파괴양상 (CB1) 59
그림 3.9. 파괴양상 (RBAP-1024-1) 60
그림 3.10. 파괴양상 (RBAP-1024-U) 61
그림 3.11. 파괴양상 (RBAP-1055-1) 62
그림 3.12. 파괴양상 (CS1) 63
그림 3.13. 파괴양상 (RSAP-1024-V) 64
그림 3.14. 파괴양상 (RSAP-1024-VA) 65
그림 3.15. 파괴양상 (RSAP-1024-D) 66
그림 3.16. 휨보강 실험체의 하중-변위 곡선 68
그림 3.17. 전단보강 실험체의 하중-변위 곡선 69
그림 3.18. 연성도의 정의 (Definition of Ductility) 70
그림 3.19. 휨 실험체의 연성평가 결과 72
그림 3.20. 전단 실험체의 연성평가 결과 72
그림 3.21. 휨 실험체의 최대내력 비교 73
그림 3.22. 전단 실험체의 최대내력 비교 74
그림 3.23. 보강량에 따른 최대내력 비교 (RBAP-1024-1 + RBAP-1055-1) 75
그림 3.24. 단부구속여부에 따른 최대내력 비교 (RBAP-1024-1 + RBAP-1024-U) 76
그림 3.25. 보강량에 따른 최대내력 비교 (RSAP-1024-V + RSAP-1024-VA) 76
그림 3.26. 보강형태에 따른 최대내력 비교 (RSAP-1024-V + RSAP-1024-D) 77
그림 4.1. 콘크리트의 응력-변형률 곡선 80
그림 4.2. AFRPS의 응력-변형률 곡선 80
그림 4.3. 철근 모델의 응력-변형률 곡선 81
그림 4.4. AFRPS으로 보강된 RC 휨 부재의 변형률 및 응력분포 81