프리스트레스가 도입된 강섬유보강콘크리트의 균열면 전단거동
Shear Behavior of Prestressed Steel Fiber-Reinforced Concrete at Crack Interfaces
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초록
일반적으로 콘크리트는 경제성이 뛰어나지만 낮은 인장강도로 인하여 구조성능상의 한계를 가지고 있기 때문에 콘크리트와 결합된 다양한 합성재료의 특성을 활용한 구조부재의 개발이 진행되고 있다. 강섬유 보강 콘크리트(SFRC)는 높은 인장강도로 인하여 콘크리트의 재료적 단점을 보완할 수 있는 우수한 합성재료로서 알려져 있고, 특히 고강도 콘크리트의 화재시 폭렬현상에 대한 대안으로 여겨지고 있다. 또한, 프리스트레스트콘크리트(PSC) 부재는 장경간 구조에 매우 유리하며 일반철근콘크리트(RC) 부재에 비해 높은 전단강도를 가진다. 따라서, 이 연구에서는 SFRC에 프리스트레스를 적용한 강섬유 보강 프리스트레스트 콘크리트(SFR-PSC)부재의 전단거동을 이해하기 위하여 총 22개의 직접전단실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한, 실험결과를 바탕으로 SFR-PSC부재의 균열면에서의 균열전달 구성방정식을 제안하였다. SFR-PSC의 거동특성을 반영하여 제안된 재료관계식은 실험결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.
Abstract
Although structural concrete is well known for its good economic efficiency, it has limits of structural performance due to the low tensile strength, for which new structural members utilizing various concrete composite materials have been developed. Steel Fiber-Reinforced Concrete(SFRC) has great tensile strength, which is the one of the excellent composite material to complement the weakness of concrete, and it is also considered as a good alternative to prevent the explosive failure of high strength concrete under fire. Also, prestressed concrete members are of great advantages to long span structures and have greater shear strength compared to conventional reinforced concrete members. In this research, thus, a total of 22 direct shear test specimens were fabricated and tested to understand the shear behavior of Steel Fiber-Reinforced Prestressed Concrete(SFR-PSC) members, in which SFRC members combined with prestressing method. Based on the test results, the constitutive equations of shear behavior at crack interfaces were proposed, which provided good estimation on the shear behavior of the SFR-PSC direct shear test specimens.
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