카고메 트러스로 보강한 콘크리트 부재의 전단 보강효과에 관한 기초 연구

Abstract

콘크리트는 재료적으로 인장에 취약하고 변형에 취성이 크다는 태생적 단점을 갖고 있다. 콘크리트 조직에 인장에 강한 작은 섬유를 혼합한 섬유보강콘크리트는 이러한 취약점을 보완할 수 있는 좋은 방법으로 간주되었으며, 많은 종류의 섬유재료와 방법들이 제안되었다. 그러나 이 섬유보강콘크리트에도 아직까지 해결하지 못한 문제로서 균질한 배합이 힘들고 높은 체적비를 갖는 섬유 혼입의 어려움 등이 있다. 최근에 새로운 개념의 규칙적 다공질 금속(periodic cellular metal)이 개발되어 기계 분야에 많이 적용되고 있는 철선으로 직조된 카고메 트러스가 있다. 이 논문은 기존 강섬유보강콘크리트의 현실적 문제점을 해결하기 위한 방법의 일환으로 카고메 트러스의 적용 가능성을 검토하기 위한 기초 실험 연구 결과를 정리한 것이다. 3종류의 카고메 트러스로 보강된 실험체와 동일한 제원의 수직스터럽으로 보강된 보 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 카고메 트러스 보강 실험체에서는 강도와 연성이 보통 스터럽 보강 보 보다 더 우수한 결과를 나타냈으며, 복부 보강재로서 우수한 기능을 할 수 있는 것으로 판명되었다. There is mounting recognition among concrete researchers that fiber reinforcement makes up for the inherent weakness in resisting tensile force of structural concrete. In practice of application of the fiber to concrete, however, several problems still remain to solve for assuring a uniform mix quality. The Kagome truss that is widely used in mechanical engineering field seems to be a good replacement for the steel fiber. This paper presents the test results of a pilot study for the concrete members reinforced by Kagome truss which is a periodic cellular metal of wire-woven. Three types of Kagome truss bulk were prefabricated and filled with normal concrete to make small-scaled test beams. The beams reinforced by a normal steel stirrups were also tested up to failure to compare the behavioral results. From the results obtained, it is appeared that comparing with beams reinforced by normal stirrups, the beams reinforced by Kagome truss showed better performance in load carrying capacity as well as ductility. Therefore, the Kagome truss is proved to be a good web shear reinforcing material.