카본시트튜브로 구속된 원형 콘크리트 기둥의 강도감소계수 제안에 관한 연구
A Study of Strength Reduction Factor Preparation for Circular Concrete Columns confined by Carbon Sheet Tube
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초록
본 연구에서는 각기 다른 각도와 시트장수(3T, 5T 및 7T)로 제작된 카본시트 튜브로 구속된 원형 콘크리트 기둥의 압축강도 실험을수행한 후 압축강도 실험실과 강도감소계수를 제안하였다. 실험체는 300 mm x 600 mm 크기로 제작하였으며, 탄소섬유의 각도는 90 ° ± 0 °,90° ± 30°, 90° ± 45°, 90° ± 60°, 90° ± 75° 및 90° ± 90°이다. 압축강도 실험은 10,000 kN UTM을 이용하여 0.01 mm/sec 가력속도의 변위 제어법으로 실험을 수행하였다. 실험결과의 회귀분석을 통하여 각도별 압축강도 및 극한변형률을 예측하는 실험식을 제안하였으며, 국내 콘크리트부재의 설계법인 극한강도 설계법 적용을 위한 강도감소계수를 제안하였다. 강도감소계수는 Monte Carlo Analysis를 이용하여 해석을 수행하였으며 그 값은 0.64로 제안하였다. 탄소섬유시트를 이용하여 카본튜브를 제작하는 것은 시공자의 기술력에 따라 구조성능이 좌우될 수 있으므로 카본튜브 제작 및 시공 시 각별한 현장관리가 요구된다.
Abstract
In this study, circular concrete column specimens confined by carbon sheet tube with different winding angles and different number of carbonsheet plies(3T, 5T and 7T) were tested to propose design equations and a strength reduction factor. Specimens were designed by 300 mm diameterand 600 mm height with 90° ± 0°, 90° ± 30°, 90° ± 45°, 90° ± 60°, 90° ± 75° and 90° ± 90° carbon fiber angles. A 10,000 kN UTM was usedfor compressive strength test of specimens by displacement control method with 0.01 mm/sec velocity. Estimation equations of compressive strengthand ultimate strain of circular concrete column specimens confined by carbon sheet tube using a regression analysis and a strength reduction factorto apply ultimate strength design method of concrete were proposed. The strength reduction factor(ϕ ) of circular concrete columns confined by carbonsheet tube was estimated as 0.64 by the Monte Carlo Analysis Method. Manufacture and construction process have to be perfectly managed byconstruction managers because the structural capacities of carbon tubes were depends on construction abilities of manufacturing operators.
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