금속봉으로 보강된 화강암 부재의 휨 거동

Abstract

이 연구에서는 금속봉으로 보강된 화강암의 휨 거동에 대해 알아보고 화강암을 보강함에 있어 연성파괴 거동을 유도하기 위한 설계지침을 마련하는 것을 목적으로 하고 있다. 화강암 보강 설계기준을 제안하기 앞서 화강암과 금속봉의 재료성질을 파악하기 위해 재료실험을 진행하였다. 화강암의 인장강도, 압축강도를 평가하였고 금속봉의 인장강도 및 탄성계수를 측정하였다. 금속봉과 화강암의 접촉면을 부착하기 위해 사용되는 에폭시 수지의 부착거동을 알아보기 위해 pull-out 실험을 진행하여 직경별 유효 정착 길이를 산정하였다. 화강암을 보강하는데 있어 유효 설계 지침을 마련하기 위해 휨 실험체에 대해 5가지의 변수를 고려하였다. 1) 정착길이 2) 금속 보강재비 3) 금속 보강재 개수 4) 금속 보강재간 사이 간격 5) 금속보강재의 위치를 변수로 하여 실험결과를 비교하였다. 위와 같은 여러 변수 결과를 바탕으로 화강암을 보강함에 있어 안정적인 연성 파괴를 유도하기 위해 화강암 균열파괴 이후 화강암 파괴하중보다 더 큰 하중에서 파괴가 일어나도록 해야한다.

This thesis investigates flexure behavior of Granite with reinforced metal rods and purposes drawing up the effective design criteria to induce the flexural behavior for reinforced Granite. Before suggesting the design criteria for reinforced Granite, the material tests for properties of Granite and the metal is progressed. The experiments measure that tensile strength and compressive strength of Granite and tensile strength and youngs modulus of the metal rods. The pull-out test is conducted to confirm the bond behavior of the epoxy resin which uses to bond the contact surfaces between Granite and the metal rods and also measures developed length for the each of the diameter. To reinforce Granite, the experiment considers five variations for the effective design criteria. The test result is compared with the variations such as 1) Developed length 2) Reinforcement Ratio 3) The number of metal rod 4) Space between metal rods 5) Location of metal rods. To induce the stable flexure behavior, the final failure mode should be occurred by the ultimate load bigger than after cracking load and should satisfy the design criteria based on the experiment results and compared variation results.