구형 비상체에 의한 충격하중을 받는 강섬유보강 콘크리트 패널의 손상특성 (Face Damage Characteristic of Steel Fiber-Reinforced Concrete Panels under High-Velocity Globular Projectile Impact)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 27권 / 4호 / 411 ~ 418페이지
· 저자명 : 장석준, 손석권, 김용환, 김규용, 윤현도

초록

본 연구는 섬유혼입률 및 패널 두께가 구형비상체 충격에 의한 강섬유보강 콘크리트(SFRC) 패널의 손상특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 실험체는 200×200 mm의 각형 패널로 계획하였으며, 두께는 30 및 50 mm로 설정하였다.
비상체는 직경 20 mm의 강재이며, 속도는 350 m/s로 실험을 실시하였다. 또한 본 연구에서는 SFRC의 역학적 특성과 내충격 성능의 상호관계를 평가하였다. SFRC의 역학적특성은 압축강도, 파괴계수 및 재료의 인성을 평가하였다. 비상체 충격에 의한 패널의 전면손실률은 압축인성이 증가함에 따라 감소하였고, 파괴계수 및 휨인성이 향상됨에 따라 배면손실률이 감소하는 것으로 나타났다. 강섬유보강 콘크리트의 동적특성 평가를 위하여, 상용 프로그램인 ABAQUS/Explicit를 사용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석결과 파괴양상이 유사한 경우 전면 및 배면손실률을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

영어초록

This paper investigates the effects of fiber volume fraction and panel thickness on face damage characteristics of steelfiber-reinforced concrete (SFRC) under high-velocity globular projectile impact. The target specimens were prepared with 200 × 200mm prismatic panels with thickness of 30 or 50 mm. All panels were subjected to the impact of a steel projectile with a diameter of 20mm and velocity of 350 m/s. Specifically, this paper explores the correlation between mechanical properties and face damagecharacteristics of SFRC panels with different fiber volume fraction and panel thickness. The mechanical properties of SFRCconsidered in this study included compressive strength, modulus of rupture, and toughness. Test results indicated that the addition ofsteel fiber significantly improve the impact resistance of conventional concrete panel. The front face damage of SFRC panelsdecreased with increasing the compressive toughness and rear face damage decreased as the modulus of rupture and flexuraltoughness increased. To evaluate the damage response of SFRC panels under high-velocity impact, finite element analysis conductedusing ABAQUS/Explicit commercial program. The predicted face damage of SFRC panels based on simulation shows wellagreement with the experimental result in similar failure mode.

참고자료

· 없음