장기하중을 고려한 철근콘크리트 인장부재의 철근부식에 따른 균열거동

Abstract

The formation of cracks in the reinforced concrete member is generally prerequisite. Therefore structural building codes suggest prediction formulas and limits of crack width for the durability and the serviceability of structures in which steel corrosion can be initiated through the cracks. The crack behavior of a reinforced tension member has been theoretically more or less mastered, although the accuracy of the prediction formulas for crack width suggested building codes is questionable. Additionally influence of steel corrosion indicated by concrete cracks on the crack width have not been referred. The aim of this study is the analysis of the crack behavior of a crack element between two cracks under steel corrosion after the crack formation. For this purpose a bond-slip relation was numerically modelled based on steel corrosion test results by other researchers. With the bond model and other effects due to the steel corrosion, the crack element was numerically analyzed. As results, bond stress, slip, steel stress and crack width in a crack element could be obtained in dependence on the corrosion duration of reinforced concrete structural members.

균열폭은 철근콘크리트 구조물의 사용성 평가에 중요한 항목으로서 사용하중 상태에서의 균열거동에 대하여 예측할 수 있어야 한다. 균열폭은 철근부식의 관점에서 각국의 규준 및 지침에 구조물의 환경조건에 따라 0.1mm-0.4mm의 허용치를 규정하고 있다. 그러나 이러한 균열폭에 대한 현행 설계기준 규정은 콘크리트 내 철근 이 부식되지 않았을 경우에만 적용가능하며 균열 후 부식이 발생했을 때의 균열폭 산정에 대한 식은 찾아보기 어 렵다. 따라서 본 연구에서는 사용하중하에서 장기하중을 받는 균열요소 수치해석 모델을 구축하고 기존 연구자들 의 재료적 관점에서 수행된 철근부식에 관한 실험결과(철근부식속도, 부착강도감소율, 부식면적율)를 해석모델에 적용가능토록 변환하였다. 이를 이용하여 균열발생 후 구조물의 환경조건과 사용기간에 따른 철근부식 영향하에서 의 균열폭 및 인장증강효과 등 철근콘크리트 인장부재의 균열거동을 예측하고자 한다.