본 연구는 동결융해 및 철근 부식으로 복합열화된 철근콘크리트 보를 탄소섬유 복합재료로 보강한 경우의 휨 거동을 평가하 기 위해 층상화 단면해석 모델을 제안하고 그 유효성을 실험적으로 검증하였다. 해석 모델은 열화에 따른 재료물성 저하와 CFRP 보강 효과를 통합적으로 고려하여 휨 거동을 예측하도록 구성되었다. 제안된 모델의 해석 결과, 열화 및 CFRP 보강 RC 보의 항복휨모멘트 와 최대휨모멘트 예측값은 실험값과 평균 1.01∼1.16의 비율을 보여 휨 성능을 매우 높은 신뢰도로 예측함을 확인하였다. 그러나 휨모 멘트-변위 관계에서는 일부 상이한 경향이 관찰되었다. 항복 이전 구간에서는 해석 모델의 휨 강성이 실험 결과보다 높게 평가되었는 데, 이는 해석 모델이 콘크리트의 초기 미세균열과 같은 비선형적 거동을 완벽히 반영하지 못하기 때문으로 분석된다. 반면, CFRP로 보강된 보의 항복 이후 구간에서는 해석 모델의 강성이 실험값보다 낮게 나타났다. 이는 현행 RC 이론 기반의 변위 산정 방식이 CFRP 보강재의 높은 탄성계수 효과를 충분히 반영하지 못하여 최대강도 도달 시의 변위를 과대평가하기 때문으로 판단된다.

This study analytically evaluates the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened with carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) after deterioration caused by combined freeze–thaw cycles and rebar corrosion. A layered section analysis model considering material nonlinearity was proposed and validated against experimental results. The model was designed to predict flexural behavior by simultaneously accounting for degradation of material properties due to deterioration and the strengthening effects of CFRP. The analysis results showed that the predicted yield and ultimate flexural moments for both deteriorated and CFRP-strengthened RC beams correlated well with experimental values, with an average ratio of predicted-to-experimental values ranging from 1.01 to 1.16. This confirms the model’s high reliability in predicting flexural capacity. However, discrepancies were observed in the moment–displacement relationship. In the pre-yield region, the model overestimated flexural stiffness compared with experimental results, which is attributed to its inability to fully capture nonlinear behaviors such as initial microcracking in concrete. Conversely, in the post-yield region of CFRP-strengthened beams, the model predicted lower stiffness than observed experimentally. This deviation is likely due to displacement calculations based on conventional RC theory, which do not adequately account for the high elastic modulus of CFRP reinforcement, resulting in an overestimation of displacement at ultimate capacity.

ABSTRACT
1. 서 론
2. 층상화 단면해석 모델
    2.1 층상화 해석 이론
    2.2 철근콘크리트 보 모델링
    2.3 철근콘크리트 보의 재료 물성치
3. 해석 결과 및 검증
4. 결 론
감사의 글
REFERENCES
국문초록

• 김상우(경상국립대학교 공학연구원 학술연구교수) | Kim Sang-Woo (Academic Research Professor, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju, Korea)
• 권민호(경상국립대학교 토목공학과 교수) | Kwon Min-Ho (Professor, Department of Civil Engineering, Gyeongsang National University, Jinju, Korea)
• 김진섭(경상국립대학교 토목공학과 부교수) | Kim Jin-Sup (Associate Professor, Department of Civil Engineering, Gyeongsang National University, Jinju, Korea) Corresponding author