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콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute v.22 no.3 = no.117, 2010년, pp.399 - 407   피인용횟수: 1
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균열손상 후 동결융해를 경험한 철근콘크리트 보의 휨거동
Effect of Freeze-Thaw Cycles after Cracking Damage on the Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams

김선우    (충남대학교 건축연구소   ); 최기봉    (경원대학교 건축학과   ); 윤현도    (충남대학교 건축공학과  );
  • 초록

    이 연구에서는 동결융해 사이클을 경험한 2가지 종류의 휨부재의 거동특성을 평가하였다. 이 연구의 목적은 동결융해에 따른 철근콘크리트 보의 거동특성을 검토하는 것이다. 이를 위해 일부 실험체는 동결융해를 경험하기 전, 인장철근이 항복되기까지 손상을 입도록 계획되었다. 또한 반복하중 재하시 강성저하 특성을 평가하기 위하여 단조 및 반복재하 실험을 실시하였다. 재료 실험 결과, 동결융해 300사이클을 경험한 콘크리트의 상대동탄성계수는 86.8%까지 감소되었으나 내동해저항성은 충분히 가지고 있는 것으로 평가되었다. 단조재하 실험 결과, 동결융해 사이클에 따른 휨 강도, 연성 및 강성은 상대적으로 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 인위적 균열손상을 경험한 BDF13 시리즈는 현행 콘크리트설계기준에서 요구하는 공칭모멘트를 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 반복재하시 BF75 시리즈에서 동결융해를 경험함에 따라 10% 이상의 반복강성 저하를 나타내었다. 따라서 내진부재와 같이 반복하중을 받게 되는 부재를 설계할 경우, 동결융해로 인한 압축측 콘크리트의 변형 특성도 고려되어야 할 것으로 판단된다.


    The flexural behaviors of two types of beam members exposed to freeze-thaw cycles were evaluated. This study aims to examine the effect of freeze-thaw cycles on the behavior characteristics of reinforced concrete (RC) beams. For the purpose, a part of the beam specimens were damaged until yielding of tension reinforcement was reached, before they were exposed to 150 and 300 cycles of freeze-thaw. Cyclic tests, as well as monotonic tests, were conducted to evaluate the stiffness degradation characteristics when same cycle is repeated. The material tests showed that relative dynamic modulus of concrete exposed to 300 cycles of freeze-thaw moderately decreased to 86.8% of normal concrete, indicating that concrete used in this study has good durability against freeze and thaw damage. The results of monotonic tests showed reduction of flexural strength, ductility and stiffness of the beam specimens exposed to freeze-thaw cycles compared with those of the control speciments. In particular, BDF13 specimens, which had been subjected to artificial cracking damage, did not showed enough flexural strength to satisfy nominal moment required by current concrete structure design code. In the monotonic tests results, BF75 specimens exposed to freeze-thaw cycles showed 10% or more cyclic stiffness degradation. Therefore, it was thought that deformation of concrete in compression have to be considered in design process of members under cyclic load, such as seismic device.


  • 주제어

    철근콘크리트 보 .   휨거동 .   동결융해 사이클 .   균열손상 .   인장철근.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Nevil, A. M., Properties of Concrete, Fourth Edition, Longman, 1995, 287 pp. 
    2. 기상청, 2008, http://www.kma.go.kr. 
    3. 고경택, 김도겸, 김성욱, 조명석, 송영철, “동결융해와 염해의 복합작용을 받는 콘크리트의 내구성능 저하평가,” 콘크리트학회 논문집, 13권, 4호, 2001, pp. 397-405. 
    4. 고경택, “동결융해에 대한 설계 및 대책방안,” 콘크리트 학회지, 13권, 6호, 2001, pp. 44-51. 
    5. 노재준, 소양섭, 박홍신, 유영호, “동결융해작용을 받은 콘크리트의 파괴거동에 관한 연구,” 대한건축학회 학회지, 28권, 12호, 1984, pp. 57-64. 
    6. 山下英俊, “凍結融解を受5けるコソクリ一トの劣化豫測に關する硏究,” コソクリ一ト工學年次論文報告集, Vol. 14, No. 1, 1992, pp. 1021-1026. 
    7. 成田建., “凍害劣化確率モデル構成要素に及ばす影響要因の考察,” 日本建築學會構造系論文集, No. 455, 1994, pp. 1-6. 
    8. Ghaffori, N. and Mathis, R., “Prediction of Freezing and Thawing Durability of Concrete Paving Blocks,” Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 10, No. 1, 1998, pp. 45-51. 
    9. 한국콘크리트학회, “콘크리트구조설계기준,” 기문당, 2007, 523 pp. 
    10. 지식경제부 기술표준원, “급속동결 융해에 대한 콘크리트의 저항 시험방법, KS F 2456,” 지식경제부 기술표준원, 2008, 14 pp. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Choi, Yoon-Suk ; Jang, Yong-Hwan ; Choi, So-Yeong ; Kim, Il-Sun ; Yang, Eun-Ik 2014. "Analytical Study on Structural Behavior of Surface Damaged Concrete Member by Calcium Leaching Degradation" 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 18(4): 22~32     

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