1. 서론 및 연구 접근방법

LRFD 규격에 포함된 최소 휨 보강은 취성 파괴의 개연성을 감소하기 위해서 콘크리트 부재(concrete member)를 강철선을 삽입하고 강화시키는 것을 말한다. 이런 최소 보강은 콘크리트의 크랙을 발생시키는 것으로 알려진 모멘트보다 훨씬 큰 휨 성능을 제공하는 것을 목표로 한다. 이런 추가적인 휨 성능을 제공하는 목적은 효과적인 경고 또는 하중의 재분배 없이 취성 파괴를 예방하려는 것이다.

2. 연구 목적

LRFD 규격에서 휨 균열 강도는 파열 시험 데이터 모듈을 기반으로 하는데, 이것은 소규모 휨 성능 테스트로 이루어졌다. 대부분의 이런 데이터는 수리 방법에 현장 조건이 반영되지 않고 부재 크기에 따른 영향이 실제적으로 고려되지 않았기 때문에 콘크리트 다리 부재에 적용할 수 없다. 따라서 실제 조건 하에서 치료된 전체 콘크리트 부재와 소규모 장치의 균열 강도에 대한 시험 데이터는 최소 강화 규격을 기반으로 해서 형성된다.

이 연구의 목적은 콘크리트의 취성파괴를 예방하기 위해서 LRFD 규격에 새롭게 개정되어야 할 규정들을 개발하는 것이다. 이런 목적은 LRFD 규격을 충족하는 콘크리트 구조의 데이터베이스를 통해서 최소 보강 규정의 효율성을 평가함으로 달성된다.

그림. 100% 외부 강선 보강을 가진 시험 장치.

3. 연구결과

강철선을 넣은 약간 강화된 콘크리트 부재를 테스트한 결과, 크랙이 발생한 후에도 상당한 강도와 내구성 향상을 가졌다는 것이 증명되었다. 이런 테스트는 하중이 증가하거나 감소하는 것에 관련 없이 증가하는 변위 증분(displacement increment)을 적용하는 장치에서 수행되었는데, 이것은 실제 다리 하중을 가리키지는 않는다. 동일한 테스트가 하중 감소 후에 증가하는 하중 증분을 적용하여서 수행되었다. 따라서 최소 휨 보강은 공칭 강도(nominal strength)보다 극한 강도(ultimate strength)를 기반으로 한다. 강철선으로 강화된 콘크리트 부재의 휨 강도는 LRFD 규격에서 강철의 실제 극한 강도를 기반으로 한다.

4. 결론

최소 휨 보강의 지정은 콘크리트 다리 부재의 취성 파괴를 예방하기 위한 합리적인 방법을 토대로 행해진다. 약간 보강된 콘크리트 부재가 상당한 강도와 내구성을 가진다는 것을 통해서 이런 접근방법의 효율성을 알 수 있다. 강도 한계 상태(strength limit state)에서 설계된 콘크리트 다리 분야의 휨 성능은 최소 보강 요구조건을 충족하는지에 관계없이 크랙이 발생된 이후에도 이런 설계 모멘트를 견elf 수 있을 것이다. 또한 약간 보강된 부재는 변형 경화의 영향 등이 포함된 전체 휨 용량을 견딜 수 있다. 따라서 최소 보강 기준은 다리 부재를 통계적으로 평가하는데 중요한 요인이 된다.