Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Experimental Verification of Flexural Response for Strengthened R/C Beams by Stirrup Partial-Cutting Near Surface Mounted Using CFRP Plate

CFRP 플레이트 적용 스터럽 부분절단형 표면매립공법으로 보강된 철근콘크리트 보의 휨 거동에 대한 실험적 평가

  • Published : 2008.12.31
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Abstract

The near surface mounted (NSM) FRP strengthening method has been conventionally applied for strengthening the deteriorated concrete structures. The NSM strengthening method, however, has been issued with the problem of limitation of the cutting depth which is usually considered as concrete cover depth. This may be related with degradation of bonding performance in long-term service state. To improve the debonding problem, in this study, the Stirrup partial-cutting NSM (SCNSM) strengthening method using CFRP plate was newly developed. SCNSM strengthening method can be effectively applied to the deteriorated concrete structure without any troubles of insufficient cutting depth. To experimentally verify the structural behavior, the flexural test of the concrete beam by using the SCNSM strengthening method was conducted with the test variable as the strengthening length (32%, 48%, 70%, 80%, 96% of span length). In the result of the test, the NSM and SCNSM strengthened specimen showed similar structural behavior with load-deflection, mode of failure. Additionally, there was no apparent structural degradation by the stirrup partial-cutting. Consequently, it was evaluated that the SCNSM strengthening method can be useful for seriously damaged concrete structures that is hard to apply the conventional NSM strengthening method for increasing the structural capacity.

최근 fiber reinforced polymer (FRP)를 적용한 near surface mounted (NSM) 보강공법은 열화된 콘크리트구조물에 대해 유지관리 측면에서 활발하게 적용되고 있다. 그러나, 기존 NSM 보강공법은 보강깊이가 부족한 콘크리트구조물에 대해서는 그 적용함에 있어 다소 제약이 있어왔으며 또한 비교적 얇게 보강된 특성으로 인하여 공용 시 부착특성에 대한 우려도 함께 부각되어 왔다. 이 문제점을 해결하고자, 본 연구에서는 스터럽 부분절단형 NSM 공법 (이하 SCNSM 공법)을 개발하여 노후화된 콘크리트구조물의 보강성능을 향상시키고자 한다. 본 공법은 기존 NSM 보강공법 적용 시 보강깊이 확보가 어려운 노후화된 콘크리트구조물의 성능향상에 적합한 공법이다. 본 연구에서는 새로 개발된 SCNSM 보강공법의 휨 성능을 검증하고자 휨 실험을 수행하였으며, 이를 기존 NSM 보강공법이 적용된 휨구조물과 비교분석하였다. 시험변수로는 보강길이 (순지간의 32%, 48%, 70%, 80%, 96%)를 적용하였으며, 하중-변위관계, 변형률관계 등이 분석되었다. 시험 결과, SCNSM 보강시험체는 기존 NSM 보강시험체와 유사한 극한하중 및 구조거동을 나타내었으며, 특히, 하부 스터럽 부분절단에 따른 구조적 취약성은 확인되지 않았다. 따라서, SCNSM 보강공법은 노후화된 콘크리트구조물의 내하력 증진을 위한 보강 시 피복두께가 확보됨의 유무에 따른 제약을 받지 않는 효과적인 보강공법이 될 수 있을 것으로 분석되었다.

Keywords

References

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