직교이방성 판이론에 의한 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 휨해석

An Analytical Investigation on the Flexural Behavior of FRP Reinforced Concrete Slab by Orthotropic Plate Theory

  • 손경욱 (홍익대학교 부설 과학기술연구소) ;
  • 정재호 (홍익대학교 부설 과학기술연구소) ;
  • 정상균 (홍익대학교 부설 과학기술연구소) ;
  • 윤순종 (홍익대학교 토목공학) ;
  • 이승식 (홍익대학교 부설 과학기술연구소)
  • 발행 : 2004.04.01

초록

본 연구는 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 휨거동에 관한 이론적 연구로서 FRP 보강 콘크리트 슬래브를 구조적 직교이방성판으로 간주하고 고전적 직교이방성판이론에 따른 휨해석 및 유한요소해석을 수행하였다. FRP 보강 콘크리트 슬래브를 직교이방성판으로 모델링하기 위해서는 각 하중한대별로 실제 구조물의 거동에 부합하는 직교이방성판의 휨강성을 결정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 탄성등가법을 적용하여 FRP 보강 콘크리트 슬래브와 등가인 직교이방성판의 휨강성을 결정하였으며, 탄성등가법에 의해 결정된 휨강성을 사용하여 유한요소해석 수행을 위한 강성행렬의 결정방법을 제안하였다. 또한, 이론식에 의한 해석결과와 제안된 강성행렬을 사용하여 해석한 유한요소해석 결과를 실험결과와 비교하였다.

In this study, analytical investigations on the flexural behavior of FRP reinforced concrete slab were discussed. In the derivation of analytic solution, the FRP reinforced concrete slab was modeled as a structural orthotropic plate. To determine the flexural rigidities of an orthotropic plate model, the elastic equivalence method was employed. In the finite element analysis, the approximate method to determine the rigidity matrix of orthotropic plate element was also suggested using the elastic equivalence method. The results obtained by the analytical solution and the finite element analysis were compared with that of experiment.

키워드

참고문헌

  1. 콘크리트학회지 v.13 no.5 우리나라 콘크리트 구조물의 철근 부식 현황 문한영;김성수;김홍삼
  2. Theory and Analysis of Plates Szilard,R.
  3. Stiffend Plates Troitsky,M.S.
  4. 작교이방성판이론에 의한 콘크리트 슬래브의 탄생해석 정재호;정성우;윤순종
  5. Guide for the Design and Construction of Concrete Reinfprced woth ERP bar ACI Committee 440
  6. Stress in Plates and Shells Ugural,A.C.
  7. GTSTRUDL User's Manual(Latest Revision) GTSTRUDL;K.May
  8. Mechanics of Composite Materials Jones,R.M.
  9. 홍익대학교 부설 과학기술연구소, 연구보고서 FRP 보강 콘크리트 바닥판의 거동에 관한 연구 윤순종
  10. 한국복합재료학회지 v.16 no.3 유리섬유 보강 플래스틱 Re-Bar 다발로 보강된 1방향 콘크리트 슬래부의 휨거동에 관한 실험적 연구 윤순종;김병석;유성근;정재호;정상균
  11. 한국복합재료학회 춘계학술발표대회 논문집 교량 바닥판 콘크리트의 시공을 위한 GFRP근의 활용 김지홍;주형중;김병석;윤순종