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한선진,이득행,오재열,김강수,이성태 사단법인 한국계산역학회 2016 Computers and Concrete, An International Journal Vol.18 No.4
High-strength prestressing tendons with a tensile strength of 2400 MPa have been recently developed in the steel industry of South Korea, and is currently being mass produced for common commercial applications in structural engineering practices. Accordingly, since most of the existing transfer length estimation models were derived based on the test results of the specimens having the prestressing tendons with a tensile strength of 1860 MPa or less, modifications of the transfer length models are now required to consider the effect of the enhanced tensile strength of the prestressing tendons. In this study, six pretensioned concrete specimens reinforced with 2400 MPa tensile strength prestressing tendons were fabricated and tested to investigate their transfer lengths. In addition, a simplified design equation for the transfer length was developed based on the assumption of the linear strain profile curves of the prestressing tendon and surrounding concrete in transfer length zone. The accuracy of the proposed equation was verified in detail by comparing a total of 215 transfer length test results with analysis results. The simplified design equation provided very accurate results on the transfer lengths of all the test specimens, regardless of the tensile strength grades of prestressing tendons.
초고성능 콘크리트 (UHPC) 부재에서 긴장재의 전달길이에 관한 실험적 연구
한선진,박민국,정재훈,김강수,서수연 한국콘크리트학회 2019 콘크리트학회논문집 Vol.31 No.1
프리텐션 콘크리트 부재에서는 긴장재의 프리스트레싱 힘을 콘크리트에 전달하기 위한 특정 길이가 요구되며, 이를 전달길이라고 정의한다. 이러한 전달길이는 긴장재와 콘크리트 사이의 부착성능에 의해 영향을 받는다. 한편 최근 새롭게 개발 된 초고성능 콘크리트(UHPC)는 밀실한 매트릭스를 가지고 있기 때문에 일반강도 콘크리트와는 다른 긴장재와의 부착특성을 나타낸다. 따라서, 이 연구에서는 UHPC 부재에서 프리스트레싱 긴장재의 전달길이를 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였으며, 프리스트레스 도입 시 콘크리트 압축강도 및 강섬유 혼입률을 실험변수로 설정하였다. 이와 더불어, 실험결과를 현행 구조기준 및 이전 연구자들의 제안식과 비교함으로써 이들 식이 UHPC 부재의 전달길이 산정에 적용이 가능한지를 파악하고자 하였다.
속채움 콘크리트 및 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일의 휨성능
한선진 ( Sun-jin Han ),이정민 ( Jungmin Lee ),김민석 ( Min-seok Kim ),김재현 ( Jae-hyun Kim ),김강수 ( Kang Su Kim ),오영훈 ( Young-hun Oh ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.3
이 연구에서는 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일에 대한 휨실험을 수행하였으며, 실험의 주요 변수는 길이 방향 철근비와 PHC 파일 중공 내부 표면에 형성된 슬러지 유무로 설정하였다. 총 6개의 PHC 파일 실험체를 제작하였으며, 실험체들의 파괴모드, 균열패턴, 단면내 길이방향 변형률 분포, PHC 파일과 속채움 콘크리트 사이에 발생된 단부 슬립을 상세히 계측하고 분석하였다. 실험결과, 길이방향 철근비가 증가할수록 휨 강성 및 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, PHC 파일 내부 표면에 형성된 슬러지는 실험체의 휨성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 실험적 연구와 더불어 이 연구에서는 변형률 적합조건, PHC 파일과 속채움 콘크리트 단면내 변형률 및 응력 분포를 고려한 비선형 휨해석 모델을 제안하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교하여 제안모델의 합리성을 검증하였다. 그 결과, 제안모델은 속채움 콘크리트와 길이방향 철근으로 보강된 PHC 파일의 휨거동을 매우 우수한 정확도로 평가하는 것으로 나타났다. In this study, flexural tests of prestressed high strength spun concrete (PHC) piles reinforced with infilled concrete and longitudinal rebars were conducted, where the longitudinal rebar ratio and the presence of sludge formed on the inner surface of PHC pile were set as key test variables. A total of six PHC pile specimens were manufactured, and their flexural behaviors including failure mode, crack pattern, longitudinal strain distribution in a section and end slip between external PHC pile and infilled concrete were measured and discussed in detail. The test results revealed that the flexural stiffness and strength increased as the longitudinal rebar ratio became larger, and that the sludge formed on the inner surface of PHC pile did not show any detrimental effect on the flexural performance. In addition to the experimental approach, this study presents a nonlinear flexural analysis model considering compatibility conditions and strain and stress distributions of the PHC piles and infilled concrete. The rationality of the nonlinear flexural analysis model was verified by comparing it with test results, and it appeared that the proposed model well evaluated the flexural behavior of PHC piles reinforced with infilled concrete and longitudinal rebars with a good accuracy.