Abstract
Recently, the external prestressing method is being much frequently used in strengthening reinforced concrete structures because of it's excellent load resistance and serviceability increases comparing to other strengthening methods. However, it is true that the research on fatigue performance of concrete structures strengthened by the external prestressing using FRP tendons is rare. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the safety and feasibility of the external prestressing method by analyzing the characteristics of the reinforced concrete beam strengthening using FRP tendons under repeated loads. Test variables adopted in this experimental study are the types of external prestressing material (steel or FRP tendon) and the repeated load ranges. The repeated load range have the minimum 50% of yield load of reinforced concrete beam and the maximum 70-85%. The test beams are loaded by 4 point loadings with 3 Hz sine wave. From this experimental study, it is confirmed that the reinforced concrete beams strengthened using FRP tendons have sufficient safety against fatigue, especially in FRP tendon itself, tendon at deviators and tendon at anchorages.
최근 사용되고 있은 구조물의 보강 방법 중 내력 및 사용성 향상효과가 타 공법에 비해 월등한 외부 긴장공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 외부 긴장재로 보강된 구조물에 대하여 반복하중에 의한 피로 성능에 대한 평가가 부족하고 이에 대한 연구도 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 FRP 긴장재로 외부 보강된 철근콘크리트 보의 반복하중에 따른 피로거동 특성을 분석함으로써 외부 긴장공법의 안전성 및 타당성을 평가하고자 하였다. 본 실험연구에서는 비교 변수로 외부 긴장재의 종류(FRP 긴장재, Steel 긴장재)와 하중범위를 채택하여 실험을 실시하였다. 하중은 FRP 보강 시험체의 항복강도를 기준으로 최소하중을 50%로 삼고 최대하중을 70~85%로 변경하여 4점 재하방식으로 sine파를 이용하여 3Hz의 주기로 실험을 실시하였다. FRP 긴장재로 외부 보강된 철근콘크리트 보에 대한 피로 실험연구 결과로부터 FRP 외부 긴장 공법은 FRP 긴장재, deviator에서의 절곡부, 정착장치 등에서 피로에 대한 충분한 안전성이 확인되었다.
