탄소섬유복합체 그리드 보강 콘크리트 기둥에 관한 연구 동향 (A Review on the Concrete Column Reinforced with Carbon Fiber Reinforced Polymer Grid)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회
· 수록지 정보 : 대한건축학회논문집 / 38권 / 11호 / 317 ~ 325페이지
· 저자명 : 윤현도, 박완신, 김선우, 김정은

초록

철근콘크리트는 건축구조물의 건설재료로 가장 널리 사용된다. 그러나, 철근콘크리트 재료의 내구성은 콘크리트 균열 및 철근 부식 등 다양한 요인에 의해 저하된다. 섬유 보강 폴리머(FRP)는 콘크리트 보강재로써 적용성이 높은 것으로 평가받고 있으며, 구조물의 내구성을 증진시키는 데에 효과적인 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 탄소 섬유 보강 폴리머(CFRP) 그리로 보강된 콘크리트 기둥에 관한 기존 연구를 분석하였다. CFRP 그리드로 띠철근을 대체한 콘크리트 기둥에 관한 연구를 분석함으로써, 향후 CFRP 그리드 보강 콘크리트 기둥에 관한 연구 진행시 보다 심도있는 변수 설정을 위한 참고자료 및 CFRP 그리드 보강 콘크리트 기둥 설계 시 유의사항에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.  FRP 그리드로 띠철근을 대체한 콘크리트 기둥에 관한 연구는 중심축력을 받는 기둥, 휨과 축력을 동시에 받는 기둥, 기둥의 횡구속 효과 등 세 가지로 구분하여 분석하였다. 기존 연구 분석 결과, 거동특성 관점에서 기존 띠철근과 CFRP 그리드 간 유의할 만한 차이점이 없었으며, 따라서 CFRP 그리드의 기존 철근 대체 가능성을 확인하였다. 그러나 실험 시 CFRP 그리드의 취성파괴가 관찰되었으며, 향후 CFRP 그리드 모서리부의 접합강도 증진에 관한 연구가 요구된다. 횡구속 효과에 대한 제안식을 분석한 결과, 구속 콘크리트의 극한 강도에 대한 기존 연구자들의 제안식은 CFRP 그리드 보강 콘크리트 기둥에도 적용이 가능한 것으로 나타났다.

영어초록

Reinforced concrete is the most widely used construction material for building structures. However, the durability of this material is reduceddue to various factors such as the cracking of concrete and corrosion of steel reinforcement. Fiber Reinforced Polymer (FRP) material, whichis highly evaluated for its applicability as a concrete reinforcement, is known to be effective in enhancing the durability of structures. In thisstudy, previous research on concrete column reinforced with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) grid was reviewed. By analyzing thesestudies on replacing steel hoop, a concrete column reinforcement, with CFRP grid, it could provide reference data for future research onCFRP grid reinforced concrete columns and basic data necessary for designing CFRP grid reinforced concrete columns. The concrete columnthat replaced the steel hoop with the CFRP grid was divided into three categories: the column under concentric loading, the column subjectedto bending and axial force, and the lateral confinement effect of the column. As a result, regarding behavior characteristics, there was nodifference between ordinary steel hoop and CFRP grid; therefore, the possibility of substituting CFRP grid for ordinary steel reinforcementwas confirmed. However, brittle fracture of the CFRP grid was observed during this experiment; further research on the improvement of jointstrength of the CFRP grid edge joint is needed. Upon analyzing the proposed equation for the lateral confinement effect, it was found thatthe equations for estimating the ultimate strength of confinement concrete suggested by previous researchers could even be applied for theCFRP grid reinforced concrete column.

참고자료

· 없음