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영어

The objective of the present study is to understand the characteristics of the structural behavior of flexural members with lap-spliced glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars at upper layer and deformed steel bars at lower layer. A GFRP bar has many advantages such as corrosiveness, light weight, and conduction. However, it is not easy to use GFRP bars instead of steel reinforcement due to brittle failure of GFRP bars. In this study, deformed bars and GFRP bars are used together for the advantages of the both materials, such as corrosion prevention and ductile behavior. It is expected that the flexural member with both GFRP and deformed bars shows good structural performance due to the aforementioned advantages of each reinforcement. Five specimens were tested to investigate the structural behavior of the members with the two different reinforcements. The main variables were lap splice length and amount of reinforcement. As a result of the experiment, all specimens with GFRP and deformed bars indicated bi-linear behavior, where the first linear part was due to the elastic portion of both reinforcements and the second one was caused by steel yielding and the elastic portion of GFRP bars. In addition, after GFRP bars failed, deformed bars at the lower layer contributed to the ductility of the specimen. Therefore, it was found that using both GFRP bars and deformed bars significantly improved structural performance when compared with reinforced concrete members with steel bars only.

한국어

본 연구의 목적은 겹침이음된 GFRP 보강근과 이형철근이 2단으로 배근된 휨부재의 구조적 거동특성을 파악하는 것이다. GFRP 보강근은 부식성, 경량, 전도등과 같은 많은 재료적인 장점을 가지고 있다. 그러나 GFRP 보강근은 항복점 없이 취성파괴로 인해 철근대용으로 사용하기가 쉽지 않다. 이형철근과 GFRP 보강근을 혼용한 휨 부재는 두 보강재료의 장점으로 인하여 우수한 구조적 성능을 보일 것으로 판단된다. 이형철근과 GFRP 보강근을 혼용한 휨부재의 구조적 거동을 파악하기 위하여 겹침이음길이와 보강근양을 주요변수로 하여 5개의 실험체를 계획하였다. 실험결과로서 첫째, 이형철근과 GFRP 보강근을 혼용한 모든 실험체는 이중선형거동을 보였다. 첫 번째 선형구간은 이형철근과 GFRP 보강근의 탄성에 의해 나타난 것이고, 두 번째 선형 구간은 GFRP 보강근의 탄성구간과 이형철근의 항복구간에 의해 나타난 것이다. 둘째 겹침이음된 GFRP 보강근이 파괴된 이후 2단에 배근된 철근이 하중을 부담함으로써 연성거동을 유지하여 결과적으로 GFRP 보강근과 이형철근을 사용한 부재가 이형철근만 배근된 RC 부재에 비해 우수한 성능을 보여주었다.