좌굴, 및 콘크리트 박리 등의 현상을 억제해 줌으로서 기둥 부재의 휨 거동 능력을 향상시킬 뿐만 아니라 축하중에 대한 안정성 확보에 효과가 있는 것으로 나타났다.
5. 기존의 일반적인 철근 콘크리트 기둥 실험체와 프리캐스트 고인성 섬유복합체을 적 용한 기둥 실험체의 실험을 비교하였다. 일반적인 철근콘크리트 기둥에서 전단균열 및 전단파괴를 방지하기 위한 띠철근의 전단설계 조건과 비교해서 고인성 섬유복합 체를 적용한 경우 띠철근을 배근하지 않은 경우에도 충분하게 전단균열 및 전단파 괴 양상을 억제할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 고인성 섬유복합체를 적용한 본 기둥 공법의 경우 전단철근 및 띠철근 배근량을 절감할 수 있는 장점이 있다.
6. 고인성 섬유복합체를 적용한 기둥에 대하여 설계강도식을 제안하였으며, 설계강도 제안식을 이용하여 설계강도를 추정하였다. 대상 실험체의 실험 결과에 의한 극한 내력과 설계강도 제안식에 의한 설계강도 추정 결과를 비교하였다. 안전율을 고려 한 설계강도가 실험결과보다 낮은 값을 가지는 것을 통해 본 연구에서 제안한 설계 강도 제안식이 적절한 것으로 사료된다.
7. 본 연구에서 제안된 비선형 해석 모델을 이용하여 두 기둥 실험체에 대한 비선형해 석을 수행하였다. 고인성 섬유복합체를 프리캐스트 박스 형태로 만들어 적용한 기 둥 실험체의 경우 일반 콘크리트를 적용한 기둥에 비해 휨 성능이 약 11%으로 증가 한 것으로 나타났다.
8. 본 연구에서 개발한 고인성 섬유복합체와 시공현장에 적용하기 위한 프리캐스트 공 법을 개발하였다. 국내 최초로 광주가정법원청사 신축현장 구조부재에 프리캐스트 공법을 적용하였다. 구조부재로서 고인성 섬유복합체가 사용됨으로 내진구조요소 기술개발이 이루어질 것으로 기대된다.
9. 시공시 소성힌지 부근에 고인성 섬유복합체를 효율적으로 타설하기 위한 공법으로 고인성 섬유복합체를 프리캐스트 박스형태로 개발하였다. 이를 통해 고인성 섬유복 합체를 최적의 위치에 시공이 가능하였고, 시공비용을 감소시킴과 동시에 지진력과
참 고 문 헌
1) Priestley, M.J.N., Seible, F. and Calvi, G.M., “Seismic Design and Retrofit of Bridges,”John Wiley & Sons, New York, p.686, 1996
2) Cho, C. G, Kwon, M., and Spacone, E., “Analytical Model of Concrete-Filled Fiber-Reinforced Polymer Tudes based on Multiaxial Constitutive Laws,” ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 131, No. 9, pp.1426~1433, 2005
3) 조창근, “FRP 콘크리트 복합구조 부재시스템의 휨 및 전단거동예측,” 대한건축학 회 구조계 논문집, 20편, 8호, pp.35~42, 2004
4) 정인규, 조창근, 박순응, “변위기반 설계법에 의한 RC 기둥의 Steel Jacket 보강 내진성능개선 설계법,” 한국공간구조학회 논문집, 10권, 4호, pp. 49~57, 2010
5) Kanda, T., Li, V.C., “Interface Property and Apparent Strength of a High Strength Hydrophilic Fiber in Cement Matrix,” ASCE J. Materials in Civil Engineering, Vol.10, No.1, pp. 5-13, 1998
6) 방진욱, 김정수, 이방연, 장영일, 김윤용, “하이브리드 섬유로 보강된 고강도 경 량 시멘트 복합체의 개발,” 한국복합재료학회 논문집, 23권, 4호, pp. 35-43, 2010 7) ACI Committee 544, “Design Consideration for Steel Fiber Reinforced Concrete,” Structural Journal, Vol. 85, No. 5, pp. 563~580, 1988
8) Swamy, R. N. and Bahia, H. M., “Effectiveness of Steel Fibers as Shear Reinforcement,” Concrete International: Design and Construction, Vol. 7, No. 3, pp. 35~40, 1985
9) Lin, Z. and Li, V.C., “Crack Bridging in Fiber Reinforced Cementitious Composites with Slip-hardening Interfaces,” J. Mechanics and Physics of Solids, Vol.45 No.5, pp.763-787, 1997
10) Cho, C. G., Ha, G. J., and Kim, Y. Y., “Nonlinear Model of Reinforced Concrete Frames Retrofitted by In-Filled HPFRCC Walls,” Structural Engineering and Mechanics, Vol. 30, No. 2, pp. 211~223, 2008
11) 조창근, 김윤용, “섬유보강 고인성시멘트복합체패널의 2축 전단 비선형 모델,”
한국전산구조공학회 논문집, 22권, 6호, pp. 597~605, 2009.
12) 조창근, 한병찬, 이정한, 김윤용, “압출성형 ECC 패널을 이용하여 제작된 복합바 닥슬래브의 휨 거동,” 콘크리트학회 논문집, 22권, 5호, pp. 695~702, 2010
13) Li,V.C.,“From Micromechanics to Structural Engineering – The Design of Cementitious Composites for Civil Engineering Applications,”Journal of Structural Mechanics and Earthquake, Vol.1-24,No.417, 1993
14) Naaman, A. F. and Reinhardt, H. W. “Characterization of High Performance Fiber Reinforced Cement Composites,” HPFRCC, High performance Fiber einforced Cement Composites 2 (HPFRCC2). PP.1-3, 1996
15) Marshall, D.B., Cox, B.N., “A J-integral method for calculating steady - statematrix cracking stressedin composites,” Mechanics of Materials, Vol.7, No.2, pp.127-133, 1988
16) Li, V. C., Hashida, T., “Engineering ductile fracture in brittle matrix composites,” J. of Materials Science Letters, 12, pp. 898∼901, 1993
17) Li,V.C., “Damage tolerance of engineered cementitious composites,” in:
Advances in Fracture Research, Proc. 9th ICF Conference on Fracture, Sydney, Austra, 1997
18) Cho, C.G., Lee, B.Y., Kim, Y.Y., Han, B.C., Lee, S.J., “Flexural Behavior of Extruded DFRCC Panel and Reinforced Concrete Composite Slab,”Advances in
19) Cho, C.G., Kim, Y.Y., Feo, L., Hui, D., “Cyclic Responses of Reinforced Concrete Composite Columns Strengthened in the Plastic Hinge Region by HPFRC Mortar,” Composite Structures, 94, pp. 2246-2253, 2012
20) Cho, C.G., Kwon M.H, “Nonlinear Failure Prediction of Concrete Composite Columns by a Mixed Finite Element Formulation,” Engineering Failure Analysis, 14, pp. 1723-1734, 2011
21) Cho, C.G., Hotta, H., Takiguchi, K.,“Compressive Strength of Concrete in Flexural Critical Regions of Reinforced Concrete Beam-Column Members,”Advances in Structural Engineering, 14(6), pp. 981-990, 2011
22) Ha, G.J., Kim, Y.Y., Cho, C.G., “Groove and embedding techniques using CFRP trapezoidal bars for strengthening of concrete structures,” Engineering Structures, 30, pp. 1067-1078, 2008
23) 조창근, 한성진, 권민호, 임청권, “소성힌지부 강섬유 혼입 모르타르 적용 철근 콘크리트 기둥의 내진성능평가,”한국콘크리트학회 논문집, 24(3), pp. 120-128, 2012 24) 조창근, 김윤용, 서정환, 이승중, “압출성형 ECC 패널 RC 복합 슬래브의 해석모 델,” 한국공간구조학회 논문집, 12(1), pp. 51-58, 2012
25) 조창근, 한병찬, 이정한, 김윤용, “압출성형 ECC 패널을 이용하여 제작된 복합바 닥슬래브의 휨 거동,” 한국콘크리트학회 논문집, 22(5), pp. 695-702, 2010
26) 조창근, 하기주, “철근콘크리트 보의 휨 및 전단파괴 예측의 3차원 유한요소 모 델,”한국구조물진단학회 논문집, 14(6), pp. 109-116, 2010
27) 권민호, 하기주, 박태규, 조창근, “2차원 래티스 모델에 의한 반복 하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 해석,” 한국콘크리트학회 논문집, 22(1), pp. 103-111, 2010 28) 조창근, 김윤용, “섬유보강 고인성 시멘트 복합체 패널의 2축 전단 비선형 모 델,” 한국전산구조공학회 논문집, 22(6), pp. 597-605, 2009
29) 이방연, 한병찬, 조창근, 권영진, 김윤용, “압출성형 ECC 패널의 섬유분포 특성 과 휨 성능,”한국콘크리트학회 논문집, 21(5), pp. 573-580, 2009
30) 조창근, 하기주, 서수연, 권민호, “전단연결재 상세에 따른 H형강과 콘크리트의 합성효과에 관한 실험 및 해석적 평가,”대한건축학회 구조계 논문집, 25(9), pp.
23-30, 2009
31) 조창근, 우성우, “철근콘크리트 보-기둥 접합부의 비선형 전단거동예측,”한국지 진공학회 논문집, 13(2), pp. 29-36, 2009
32) 조창근, 김화중, 최열, “점소성 유동 입자법에 의한 굳지않은 콘크리트의 유동해 석 모델,” 한국콘크리트학회 논문집, 20(3), pp. 317-322, 2008
33) Redon, C., Li, V.C., Wu, C., Hoshiro, H., T, Saito., and A, Ogawa.,
“Measuring and Modifying Interface Properties of PVA Fibers in ECC Matrix,”
ASCE J. Materials in Civil Engineering, Vol.13 No.6, pp.399-406, 2001
34) 양근혁, 심재일, 변항용, “와이어로프와 T강판으로 비부착 보강된 철근콘크리트 기둥의 중심축하중 거동,” 한국콘크리트학회 논문집, 20(2), pp. 221-229, 2008 35) Chopra, Anil K., Dynamics of Structures : thorey and applications to earthquake engineering, Prentice-Hall, Inc, pp.94-100, 1995
36) Priestley M.J.N., Seible F. and Calvi G.M. “Seismic Design and Retrofit of Bridge Structures,” John Wiley and Sons, New York, 1996
37) M. J. Nigel Priestley and Gianmario Benzoni,“Seismic Performance of Circular Columns with Low Longitudinal Reinforcement Ratios,”ACI Structural Journal Vol.93 pp.474-485, 1996
38) Kowalsky, M. J., Priestley, M. J. N., and Seible, F. “Dynamic Behavior of