Pullout Tests on M12&M20 Stainless Steel Post-Installed Expansion Anchor for Seismic Design in Cracked Concrete

균열 콘크리트에 설치된 M12, M20 내진용 스테인리스스틸 확장식 후설치 앵커 인장 실험

Recently, seismic design for anchors is required, which are used for connecting structural members and non-structural and structural members. In this study, pull-out tests on the new expansion anchors which have been developed for cracked concrete. The anchors of 12 mm and 20 mm diameters were tested which are commonly used. Experiments were conducted on non-cracked concrete and cracked concrete to evaluate the seismic performance of the post-installed anchor. The experimental method complies with the specified test protocol (KCI, 2018). Three experimental variables are included in this study: presence of cracks, concrete compressive strength, and effective embedment depth. The strength of the anchors was evaluated with the characteristic capacity K_5% determined from the test results incorporated with the safety of 5% fractile. The characteristic capacity K_5% of the non-cracked and cracked concrete specified in KDS 14 20 54 are 9.8 and 7.0, respectively. Test results show that all groups except the three groups have higher characteristic capacity K_5% than the KDS code and the nominal strengths of the tested anchors can be determined with the obtained characteristic capacity K_5%.

국내 지진발생의 증가에 따라 구조물 간의 접합 및 비구조물과 구조물의 연결에 사용되는 앵커의 내진설계가 필요하다. 이 논문에서는 지진 발생으로 균열폭이 커지는 경우에도 인장성능을 발현할도록 개발된 내진용 스테인리스스틸 확장식 후설치 앵커의 인장실험을 수행하였다. 현장에서 주로 사용하는 앵커의 지름 중 12 mm와 20 mm 앵커를 사용하였다. 확장식 후설치앵커의 내진성능을 평가하기위해 비균열 콘크리트와 균열 콘크리트에서 실험을 수행하였고 실험 방법은 콘크리트용 앵커 설계법 및 예제집 2판(KCI, 2018)에 따라 수행하였다. 실험변수는 균열의 유무, 콘크리트 압축강도, 앵커의 묻힘깊이 3가지이다. 평가는 콘크리트용 앵커 설계법 및 예제집 2판(KCI, 2018)에 제시된 방법인 유효계수(k_c)값에 5% 분위수 안전율을 적용한 특성강도(K_5%)를 이용하여 평가하였다. 설계기준에서 정의된 콘크리트브레이크아웃파괴를 위한 특성강도(K_5%)는 비균열과 균열콘크리트에서 각각 9.8과 7.0 이다. 실험군에서 설계기준보다 높은 특성강도(K_5%)가 발현되어 이 값을 콘크리트브레이크아웃강도로 사용할 수 있다.