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한국콘크리트학회|논문집 2021년 10월

논문명 인장을 받는 단일 이형철선의 부착강도 평가 / Evaluation of Bond Strength of Single Deformed Wire Subjected to Tension
저자명 김문길 ; 천성철
발행사 한국콘크리트학회
수록사항 한국콘크리트학회논문집, Vol.33 No.5 (2021-10)
페이지 시작페이지(491) 총페이지(9)
ISSN 1229-5515
주제분류 재료 / 구조
주제어 이형철선; 표면형상; 인발실험; 부착강도; 뽑힘파괴 ; deformed wire; surface shape; pullout test; bond strength; pullout failure
요약1 이형철선은 철근에 비해 탄소당량이 낮아 용접이 용이하기 때문에 비구조재와 구조재간의 접합이나 강구조재와 철근콘크리트 구조재의 접합을 위한 앵커로의 수요가 증가하고 있다. 앵커로 사용되는 직선형태 이형철선의 부착성능을 평가하기 위해 인발실험을 수행하였다. 묻힘길이를 변수로 이형철선과 철근을 비교하였다. 실험결과, 전체 24개 실험체 중 5개의 이형철선이 뽑힘파괴 되었고, 나머지 19개의 실험체는 항복강도에 도달하여 실험을 종료하였다. 묻힘길이 250 mm, 350 mm에서 각각 3개와 2개의 이형철선이 뽑힘파괴 되었고, 그 중 3개의 실험체는 예상강도보다 낮은 강도에서 파괴되었다. 짧은 묻힘길이에서 인장거동에 변화가 발생한 이유를 표면 형상의 차이로 분석하였다. 부착성능에 영향을 미치는 지압면적과 전단면적이 각각 철근의 45 %, 34 %으로 감소되어 부착력이 감소하고 상대마디면적비가 철근보다 30 % 높아져 쪼갬파괴에서 뽑힘파괴로 파괴유형이 변화되었다. 실험결과를 바탕으로 이형철선의 뽑힘파괴강도 평가식을 제안하였다. 제안식으로 산정한 [실험강도/예측강도] 비의 평균이 0.999, 변동계수가 17.4 %로 매우 정확하게 평가하고 있다. 뽑힘파괴강도 평가식에 5 % 분위수 안전율을 적용한 후 최소묻힘길이 설계식을 개발하였다. 이형철선의 표면이형률이 최솟값인 25 %일 때, 개발된 설계식에 따른 이형철선의 최소묻힘길이는 철근의 정착길이보다 60 % 증가하였고, 표면이형률이 40 %일 때는 이형철선의 최소묻힘길이가 철근의 정착길이와 같다.
요약2 ince deformed wire has a lower carbon equivalent than reinforcing bars, deformed wire is easily welded. There is an increased demand for deformed wire for use as an anchor for connections between non-structural elements and structural elements or steel and concrete . Pullout tests were performed to evaluate the bond performance of straight deformed wire used as an anchor. An experimental variable was an embedded length of deformed wire and reinforcing bar. From the tests, pullout failure occurred in five deformed wires, and in the 19 specimens, actual yield strengths were developed . Three out of five deformed wires where pullout failure occurred had strengths less than the expected values. The bearing area and the shearing area of the deformed wire that affected the bond performance were reduced to 45 % and 34 %, respectively, of those of the reinforcing bar, resulting in a decrease in bond strength. In addition, the relative rib area of the deformed wire increased by 30 % compared with the reinforcing bar, changing the failure mode from splitting to pullout. Based on the test results, an equation for predicting the pullout strength of a deformed wire was developed. The average of test-to-prediction ratios was 0.999 and the coefficient of variation of the ratios was 17.4 %. Based on the developed equation with 5 % fractile coefficient, a design equation of minimum embedment length of the deformed wire was proposed. When the surface deformation rate was 25 %, which is the minimum value allowed in ASTM A1031, the minimum embedment length of the deformed wire increased by 60 % compared with the development length of the reinforcing bar. When the surface deformation rate was 40 %, the minimum length of the deformed wire was the same as the development length of the reinforcing bar.
소장처 한국콘크리트학회
언어 한국어
DOI https://doi.org/10.4334/JKCI.2021.33.5.491