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인장하중을 받는 후설치 앵커의 콘크리트 파괴강도 : Concrete Failure Strength of Post-installed Anchor

Concrete Failure Strength of Post-installed Anchor

윤정환 (Yoon Jeong Hwan, 단국대학교)

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  • 주제(키워드) 극한인장하중 , 후설치 앵커 , CCD method
  • 발행기관 단국대학교
  • 지도교수 박태원
  • 발행년도 2017
  • 학위수여년월 2018. 2
  • 학위명 석사
  • 학과 및 전공 대학원 건축공학과건축구조
  • 세부전공 콘크리트
  • 원문페이지 65p
  • 본문언어 한국어
  • 저작권 단국대학교 학위논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록 moremore
최근 콘크리트용 후설치 앵커의 사용량이 증가함에 따라 국내 시장 규모가 점점 확대되고 있다. 그러나 국내에서 제작한 앵커는 하중의 변동계수가 크므로 품질 및 신뢰성이 떨어져 현장에서 잘 사용하지 않아 국내시장의 점유율이 23%에 불과하며 고가의 유럽산 앵커가 45%, 중국산 앵커가 32%를 점유하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 A사에서 제작한 중량물 비틀림 제어 확장 앵커를 연구 대상으로 선정하고 비균열 무근 콘크리트에 삽입한 앵커의 유효묻힘깊이와 직경, 콘크리트 압축강도를 변수로 설정하여 24개의 시험군에 대해 인장시...
최근 콘크리트용 후설치 앵커의 사용량이 증가함에 따라 국내 시장 규모가 점점 확대되고 있다. 그러나 국내에서 제작한 앵커는 하중의 변동계수가 크므로 품질 및 신뢰성이 떨어져 현장에서 잘 사용하지 않아 국내시장의 점유율이 23%에 불과하며 고가의 유럽산 앵커가 45%, 중국산 앵커가 32%를 점유하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 A사에서 제작한 중량물 비틀림 제어 확장 앵커를 연구 대상으로 선정하고 비균열 무근 콘크리트에 삽입한 앵커의 유효묻힘깊이와 직경, 콘크리트 압축강도를 변수로 설정하여 24개의 시험군에 대해 인장시험을 수행한 후 변동계수를 통해 앵커의 성능을 검증하였다. 인장하중을 받는 후설치 앵커의 파괴모드는 강재파괴, 콘크리트파괴, 뽑힘파괴, 쪼갬파괴, 측면파열 등이 있다. 강재파괴는 앵커 강재의 인장강도 및 항복강도에 의해 결정되므로 인장시험 시 거의 발생하지 않는 파괴이며 주로 콘크리트파괴가 발생하는데 본 연구에서 수행한 시험 결과 역시 콘크리트파괴가 지배적이었다. ETAG와 ACI에 따르면 앵커의 직경을 고려해야 하는 전단하중과 달리 인장하중이 작용하여 콘크리트의 파괴가 발생할 때의 극한인장하중은 앵커의 유효묻힘깊이와 콘크리트 압축강도에 의해 결정된다고 명시하고 있다. 그러나 본 연구에서 인장시험을 수행한 결과 유효묻힘깊이와 콘크리트 압축강도가 동일할 경우 앵커의 직경이 증가함에 따라 극한인장하중 역시 증가하였다. 이에 시험을 통해 얻은 극한인장하중을 기준으로 유효묻힘깊이와 앵커의 직경이 극한인장하중에 어느 정도 영향을 주는지 고찰하여 ETAG와 ACI에서 제시한 기존의 식을 4가지로 수정하였으며, 본 연구에서 선정한 앵커와 비슷한 사용조건의 앵커를 대상으로 시험을 수행한 타 연구의 데이터를 통해 수정식을 검증하여 가장 합리적인 수정식을 제안하였다.
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Recently, the market size of domestic anchors has been increasing as the usage of post-installed anchors is increasing. However, qulatity and reliability of the product are so low that it is not used well in the field. So the market share of the domestic market is only 23%, 45% of high-priced anchor...
Recently, the market size of domestic anchors has been increasing as the usage of post-installed anchors is increasing. However, qulatity and reliability of the product are so low that it is not used well in the field. So the market share of the domestic market is only 23%, 45% of high-priced anchors produced in Europe and 32% of Chinese-made anchors. In this study, the performance of the anchor is verified by means of the coefficient of variation after tensile test is performed on 24 test groups by compressive strength of uncracked and unreinforced concrete, effective embedment depth of anchor and diameter of anchor. Failure modes of post-installed anchors under tensile load are steel failure, concrete breakout, pullout, concrete splitting, side-face blowout. Steel failure is determined by tensile strength and yield strength of anchor steel, so it is very rare during tensile tests, and concrete breakout mainly occurs. Concrete breakout is also dominant in the test results of this study. According to ETAG and ACI, ultimate tensile load is determined by effective embedment depth of anchor and compressive strength of concrete under tensile load that unlike shear load. However, in this study, when effective depth of embedment and compressive strength of concrete are the same, the ultimate tensile load also increse as diameter of anchor increase. In this study, based on tultimate tensile load obtained from the test, we consider that effective embedment depth and diameter of anchor affect ultimate tensile load, and modified the existing equation presented by ETAG and ACI to four. We propose the most reasonable modification formula by verifying the modified form through the data of other studies.
목차 moremore
1. 서 론 1
1.1 연구 배경 및 필요성 1
1.2 연구 개요 2
...
1. 서 론 1
1.1 연구 배경 및 필요성 1
1.2 연구 개요 2
1.2.1 앵커의 분류 2
1) 선설치 앵커(Cast-in Anchor) 2
2) 후설치 앵커(Post-installed Anchor) 2
1.2.2 연구 대상 3
1.2.3 연구 동향 3
1.2.4 연구 목적 및 내용 4
2. 이론적 고찰 5
2.1 파괴모드 5
2.1.1 강재파괴 6
2.1.2 콘크리트파괴 6
2.1.3 쪼갬파괴 7
2.1.4 뽑힘파괴 7
2.1.5 콘크리트 측면파열 8
2.2. 앵커의 설계 8
2.2.1 설계 방법 8
1) 45° 원추방법(45-degree Cone Method) 8
2) CCD(Concrete Capacity Design Method) 10
2.2.2 설계 기준 11
1) ETAG 001 Annex B 11
2) ACI 318, ACI 355.2 14
3. 시험 17
3.1 시험 계획 17
3.2 시험체 제작 21
3.3 재료 시험 22
3.3.1 강재 시험 22
3.3.2 콘크리트 시험 22
3.4 인장시험 24
3.4.1 시험 방법 24
3.4.2 시험 결과 25
3.4.3 표준화를 통한 비교 27
3.5 소결 29
4. 기존식 고찰 30
4.1 ETAG 31
4.1.1 기존식과 시험값의 비교 31
4.1.2 수정식Ⅰ 34
4.1.3 수정식Ⅱ 38
1) 유효묻힘깊이 38
2) 앵커의 직경 40
4.1.4 수정식Ⅲ 43
4.1.5 수정식Ⅳ 46
4.2 ACI 48
4.3. 수정식의 검증 54
4.3.1 Hwang의 연구 54
4.3.2 Kwon의 연구 54
4.3.3 Lee의 연구 56
4.3.4 Kim의 연구 57
4.4 소결 59
5. 결론 60
참고문헌 62
영문요약 64