50 GPa의 탄성계수를 가지는 GFRP 보강근 콘크리트 보의 처짐 실험에 의한 설계식 분석

Abstract

철근 콘크리트의 부식으로 인해 비부식성 대체재의 채택이 촉진되었으며, GFRP 철근은 가장 널리 채택된 경제적이고 균형 잡힌 성능 옵션 중 하나이다. GFRP 철근의 탄성 계수는 강철보다 낮아 완전한 대체가 어렵다. 하지만 최근 GFRP의 탄성 계수는 국제 기준 30∼40 GPa에서 약 60 GPa(국외 생산 기준), 50 GPa(국내 생산 기준)로 증가했습니다. 그러나 대부분의 설계 방정식은 기존의 저탄성계수 GFRP를 기준으로 보정되었다. 본 연구에서는 고탄성계수 GFRP 보강근으로 보강된 두 개의 콘크리트 보의 휨 거동을 분석하며, 실험 하중-변위 응답을 Adam, ACI 440.1R-06, CSA S806-12 및 최신 ACI 440.11-22의 예측값과 비교한다. 이 모델들은 모두 비균열 영역의 초기 경사와 일치하지만, 저탄성계수 GFRP를 사용한 보정으로 인해 실제 강성을 과소평가하고 처짐 을 과대 예측하는 경향이 있습니다. 균열 발생 후 편차가 증가하며, 이때, Adam 방정식이 가장 큰 편차를 보인다. 이는 기존 모델의 한계를 보여주며, 변위 제어가 매우 중요한 경우 기존 모델의 사용에 신중해야 함을 보여준다.