콘크리트 충진 FRP Tube의 실험적 휨거동 분석

Abstract

본 연구에서는 FRP 재료를 활용한 구조시스템인 콘크리트 충진 FRP 튜브 시스템을 대상으로 동특성 시험 및 정적 휨재하 시험을 실시하여 구조거동을 실험적으로 분석하였다. 실험체는 원통형 FRP 쉘에 철근을 삽입하고 콘크리트가 충진되어 합성된 하이브리드 구조체이다. 실험 프로그램은 2개의 단계로 구분하였다. 첫번째 단계는 콘크리트 충진 FRP 튜브 시스템을 대상으로 동특성 실험을 실시하여 고유진동수 및 모드를 분석하였으며, 두번째 단계는 하이브리드 형태의 대상 구조물의 구조거동 및 파괴형태를 파악하기 위해 4점 재하실험을 실시하고 파괴거동을 분석하였다. 그 결과, 콘크리트 충진 FRP 튜브시스템은 다양한 재료가 사용된 하이브리드 시스템이나 전형적인 보 구조물의 동특성과 파괴거동을 나타내고 있음을 확인하였다. 콘크리트 충진 FRP 튜브는 FRP 재료의 고강성, 고강도 등의 구조적 거동을 보일 뿐만 아니라 철근콘크리트의 파괴거동과 유사한 연성파괴 형태를 나타내었다. This study presents the experimental investigation of concrete filled FRP (Fiber Reinforced Polymer) tube system. A new structural system was developed that combines a FRP shell with a reinforced concrete core for use as flexural members in civil structural applications. The experimental program involved two phases. First, the dynamic characteristics were identified. The second phase involved the measurement of the nonlinear static behavior until failure. The failure mode of FRP only was known to be brittle. However, the results of the proposed system showed that the failure mode was ductile as the system was a hybrid system with reinforced concrete. The proposed system takes advantages of structural advantages of FRP structure as well as the failure mode of reinforced concrete material.