FRP로 보강된 신형 소파블록의 정적 성능 실험

Abstract

이 연구에서는 신형소파블록을 대상으로 실험 및 수치해석을 수행하여 역학적 성능을 평가하고 적절한 보강재의 배근에 따른 구조성능 향상 효과를 검토하였다. 수치해석을 통하여 신형소파블록에 인장응력이 발생하는 위치와 크기를 예측하여 보강재를 설계하였다. 보강재로는 일반 철근 및 해양환경에 적합하도록 부식과 피로에 장점을 지닌 섬유보강재(FRP)를 사용하였다. 실험을 통하여 보강재가 없는 무근 신형소파블록의 파괴하중은 350 kN으로 소파블록의 자중에 비하여 6.2배로 나타났으며, 철근이나 FRP보로 보강한 실험체는 모두 실험의 최고하중인 900 kN 이상의 강도를 보였다. 위험단면을 통과하는 보강재의 개수는 시공의 편의를 위해서는 굵은 지름의 단일 보강재를 사용하는 것이 유리하지만 가는 지름의 보강재 여러 개를 사용하여 균열 폭을 감소시키는 것이 바람직하다는 결과를 얻었다.

In this study the mechanical performance of the new wave dissipating block is evaluated through experiment and numerical analysis. Also, by selecting adequate reinforcement, the improvement of the structural performance is examined. The reinforcement is designed by predicting the amount of tensile force and the location where the tensile stress develops in the new wave dissipating block through numerical analysis. The new wave dissipating block is reinforced with the ordinary steel bars and the fiber reinforced plastic(FRP) bars which have advantages in ocean environment in terms of corrosion and fatigue. The test result shows that the fracture resistance of the un-reinforced concrete block is 350 kN which is about 6.2 times that of the weight of the block. All the test blocks which are reinforced by either steel of FRP bars show strength capacity of over 900 kN which is the maximum load of the test equipment. Although the single reinforcement with larger-diameter bars has advantage in terms of construction convenience, it is recommended to use multiple number of smaller-diameter bars in order to reduce the crack width.