[그림 4-37] ~ [그림 4-40]은 준정적 반복하중 실험을 통해 측정된 실험체에 대한 재하 단계에서의 수평방향 하중과 기둥의 가력부에서의 수평 변위의 관계를 나타내었 다. 수평변위는 기둥의 가력부에 설치되어있는 L.V.D.T.를 이용하여 측정되었으며, 수 평방향 하중은 엑츄에이터의 수평 Oil Jack에 설치된 Load Cell을 이용하여 실험값을 측정하였다.
[그림 4-37] 에 나타난 것처럼 전단철근을 100mm 간격으로 배근한 일반 콘크리트를 사용한 기준 실험체 RC-C1의 경우 하중-변위 관계 곡선에서 변위 5.9 mm에서 초기 휨 균열이 발생하여 변위 18.2 mm에서 최초 주인장 철근의 항복에 도달하였다. 최초의 주 철근 항복점 이후 강도저하 없이 수평하중의 증가에 따라 수평 변형량이 증가함을 보 였고 최대하중 78.5 kN에 도달하였다. 변위가 증가하여도 내력이 증가하지 않고 강도 저하 및 강성저하 현상 역시 뚜렷하게 나타나지 않았다. 이후에 내력이 감소되는 현상 을 보였으며 최대변위 72.4 mm에 도달하면서 휨 균열폭의 증가, 주철근의 좌굴, 압축 측 콘크리트의 파괴 및 피복 박리가 진행되고 소성힌지 위험 구간의 내력저하로 더 이 상 내력을 부담 할 수 없는 것으로 나타났다.
[그림 4-38] 과 같이 전단철근을 200mm 간격으로 배근하고 일반 콘크리트를 사용한 기준 시험체 RC-C2의 경우, 수평변위 6.1 mm에서 최초의 휨균열이 발생하였다. 그 이 후 강성의 증가에 따라 변위가 일정하게 증가됨을 보였으며 수평변위 16.6 mm 에서 주 철근의 항복이 최초로 나타났다. 수평변위 58.4 mm에서 최대내력 79.5 kN에 도달하였 고, 그 이후 변위가 증가함에 따라 소성힌지에서의 콘크리트 균열 폭의 증대, 주철근 의 좌굴, 콘크리트 피복의 박리 현상이 나타났으며, 최대변위 68.6mm에 도달했을 때에 는 급격한 강도저하와 강성저하 현상으로 더 이상 내력을 부담할 수 없는 것으로 나타 났다.
[그림 4-39] 과 같이 전단철근이 배근 되어있지 않은 프리캐스트 고인성 섬유복합 체를 적용한 시험체 PCHPFC-N의 경우, 수평변위 4.8 mm에서 최초의 수평 휨 균열이 발 생하였으며, 그 이후 일정한 강성으로 변위증가에 따른 내력 증가를 나타내다 수평변 위 17.4 mm에서 주철근의 항복이 최초로 발생하였다. 철근의 항복 이후에 변위 증가에 따른 강도저하 현상이 나타나지 않았다. 수평변위 65.6 mm에서 최대내력 92.5 kN에 도 달하였으며 최대내력 도달 이후에 변위가 증가하여도 반복하중 재하에 따른 강도저하 및 강성저하 현상이 뚜렷하지 않았으며 수평변위 88.5 mm에 도달했을 때 내력저하 현 상을 보였으며, 최대변위 112.3 mm에 도달했을 때 주철근의 항복, 전단철근의 항복, 소성힌지 부분의 균열폭의 증가로 인해 소성힌지 위험 구간의 내력저하로 인해 내력을 부담할 수 없는 것으로 확인되었다. 소성힌지 구간 2.0D 높이만큼 전단철근을 제외하 고 고인성 섬유복합체 프리캐스트 박스를 적용한 본 실험체는 전단철근이 없는 구간에 서도 전단균열이 발생하지 않고 고인성 섬유복합체의 안정된 전단저항 발휘 효과로 인 하여 휨 파괴를 유도하였다.
[그림 4-40] 과 같이 전단철근이 200 mm간격으로 배근 되어있는 프리캐스트 고인성 섬유복합체를 적용한 PCHPFC-S의 경우, 수평변위 5.2 mm에서 최초의 수평 휨 균열이 발생하였으며, 그 이후 변위 증가에 따라 일정한 내력 증가를 나타냈으며 수평변위 15.4 mm 에서 주철근의 항복이 최초로 발생하였다. 수평변위 31.5 mm에서 최대내력 97.7 kN에 도달하였으며, 이후 수평변위 증가에 따른 내력저하 현상이 수평변위 77.9 mm까지 나타냈으며, 최대변위 101.9 mm 에 도달했을 때 소성힌지 부분의 균열폭의 증 가, 주철근의 항복, 전단철근의 항복으로 인해 내력을 부담할 수 없는 것으로 확인되 었다. 일반 콘크리트를 사용한 기준 실험체의 경우와 비교하여 철근의 항복 이후와 최 대내력에 도달 이후의 거동을 통해 본 고인성 섬유복합체를 적용한 프리캐스트 기둥의 경우 준정적 반복하중의 재하에 따른 강도저하 및 강성저하 현상이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 또한 일반 철근콘크리트를 사용한 기준 실험체와 달리 철근의 항복 이후의 수 평변위의 증가에도 높은 내력증가 양상 및 연성거동 증진효과를 보여 구조적으로 안정 된 거동을 보였다.
[그림 4-36] 기준 시험체 RC-C1 하중-변위 관계 곡선
[그림 4-37] 기준 시험체 RC-C2 하중-변위 관계 곡선
[그림 4-38] 프리캐스트 고인성 섬유복합체 PCHPFC-N 하중-변위 관계 곡선