| 연구개발개요 |
이 연구는 초고강도 철근으로 개발된 SD600 및 SD700의 활용을 촉진하기위하여, 본 과제의 연구진에 의하여 선행연구된 높은 마디면적비 철근의 연구결과에서 도출된 아이디어를 바탕으로 대형 마디를 갖는 고부착성능의 철근 형상을 개발하는 것이다. 이는 철근의 마디높이와 마디간격의 원천적인 제한을 새롭게 제안함으로써 부착강도를 획기적으로 증가시키는 것을 목적으로 한다. 이에 따라 이 연구에서는 부착강도에 영향을 미치는 요인들을 파악하고, 기존의 통 철근이나 높은 마디면적비 철근과의 부착강도를 비교, 분석함으로써 대형마디를 갖는 철근의 효과를 파악하고 부착강도가 향상된 철근의 최종 형태를 제안하며, 관련 설계 자료로부터 설계식을 제시 하고자 한다. 최종적으로 이 연구에서는 고부착 마디형상 철근의 개발로 이음길이를 최대한 단축(30% 이상)하여 초고강도 철근의 재료 절감 및 시공성 향상을 연구의 목표로 한다.
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| 최종목표 |
이 연구의 최종목표는 이형철근의 계면부착기구를 이론적으로 발전시키고, 발전된 이론을 활용하여 고부착 고강도 철근을 개발하고자 한다. 이 연구는 초고강도SD600 SD700 고부착 철근 개발 및 실용화 연구로서 구체적인 목표는 다음과 같다. 1. 초고강도 고부착 철근 개발로 이음길이 단축(최대 30%이상) 2. 철근 재료 절감 및 시공성 향상 3. 새로운 마디형태 철근을 위한 정착 및 이음길이(인장과 압축) 설계식 제안
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| 연구내용 및 범위 |
최근 들어 구조물 설계개념의 변화로 사용응력 수준이 높아지고, 시공 및 경제성의 이유로 고강도 재료의 활용이 증가되고 있으며, 과거에 비하여 구조물이 받는 하중조건에 따라 구조물의 안전성과 수명에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 건축물 건설의 90% 이상을 차지하는 철근콘크리트 구조물은 철근과 콘크리트사이의 부착에 의해 힘이 전달되기 때문에 철근의 충분한 정착길이가 확보되어야 하나. 이에 상반되어 철근의 복잡한 배근 상세와 과다한 정착 및 이음길이는 현장에서 철근 가공과 콘크리트의 타설을 어렵게 한다. 이에 따라 여러 건설 선진국들에서는 초고강도의 철근을 개발하여 구조성능을 높이고 철근의 배근간격을 넓혀 현장 시공성을 제고하고자 하고 있다. 국내에서도 여러 가지 건설환경의 변화 및 기술확보에 따라 고강도 철근의 사용이 점차 가시화 되고 있다. 강구조에서 사용되는 형강 강재가 용접성의 어려움으로 고강도 재질의 개발이 제한되고 있는 반면에 용접이 필요 없는 철근은 고강도화가 용이하며, 몇몇 제철회사들의 연구개발로 최소 비용 증가에 의한 초고강도 철근의 생산이 가능한 기술이 확보되었다. 또한 국내의 아파트 건설시장 환경은 내력벽 구조 대신에 초고층 골조구조 공동주택으로 점차 전환되고 있어, 초고층 장스팬 골조용 고강도철근에 대한 요구가 높아지고 있다. 이러한 배경에서 차세대의 초고강도 철근이 실용화되기 위해서는 철근의 부착 및 이음성능을 향상시킨 새로운 마디형태의 철근 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 계면부착기구 해석기법을 발전시키고, 이를 이용하여 새로운 형태의 고강도 높은마디면적 철근을 개발하고자 한다. 즉, 그동안 국내외에서 사용된 실적이 없는 대형 마디와 소형 마디를 혼용한 마디를 개발 설계하고, 이에 의한 큰 부착력의 증가를 성취하고자 한다. 본 연구로부터 개발되는 고부착 초고강도 철근은 우수한 부착력으로 철근콘크리트 구조물의 안전성, 사용성, 및 시공성을 높일 수 있을 것이며 이 분야 건설엔지니어링 기술발전 및 국가 경쟁력 향상에 크게 공헌할 수 있을 것이다.
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