강-콘크리트 합성구조의 성능을 확보하기 위해서는 전단연결재가 설치된 전단연결부에 대한 전단강도 분석이 필수적이다. 전단연결부의 전단거동을 효율적으로 예측하기 위하여, 전단연결부의 push-out test에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석에는 범용 프로그램인 ABAQUS가 사용되었으며, 대상 실험체는 Y형 전단연결재가 적용된 강-콘크리트 전단연 결부이다. 유한요소해석에서는 대상 실험체를 구성하는 재료들의 비선형성을 고려하였고, 비선형해석의 수렴문제를 해결하기 위하여 준정적해석을 사용하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과를 바탕으로 하중-변위곡선과 전단강도를 기존 실험결과와 비교한 결과, 준정적해석을 이용한 유한요소모델은 기존 실험결과를 잘 반영하는 것을 확인하였다.

This study focuses on the push-out tests performed for verifying the performance of Y-type perfobond rib shear connectors. The end bearing resistance of the Y-type perfobond rib shear connector may be determined by the sizes of rib height and rib width. Therefore, in this study, the end bearing resistance is analyzed according to the rib widths and rib heights.

This study shows experimental loading tests on monolithic and spliced hybrid PSC girders with Y-type perfobond rib shear connectors. The main purposes of the study are to investigate the static behaviors of joint parts in the spliced girder and load-resisting capacity of Y-type perfobond rib shear connectors in steel-concrete composite connections. Two specimens (monolithic and spliced girder) with 10.3m length were manufactured and tested. As results of the loading tests, static it is expected that the spliced girder can be utilized effectively in practical design. In addition, Y-type perfobond rib shear connectors can be applied adequately in steel-concrete composite connections.

기존 마이크로 파일의 경우 전조나사 강봉과 그라우트와의 부착력 및 그라우트와 지반과의 주면마찰력에 의해 내하성능이 결정된다. 그러나 강봉과 그라우트 간의 부착성능이 가지는 취성파괴 특성과 낮은 내하성능에 의해 천공 깊이가 깊어지는 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 마이크로 파일의 지지성능을 개선하고 경제성을 향상시키기 위하여, perfobond rib를 구비한 강봉과 그라우트와 지반간의 주면마찰력을 증가시키기 위해 부분확공부를 설치하는 마이크로 파일을 제안하고, 거동특성과 파괴특성에 대한 평가를 수행하였다. 전조나사 없이 perfobond rib를 부착한 강봉과기존 전조나사 강봉에 대한 push-out 실험을 수행하여 내하성능 및 거동특성의 개선여부를 분석하여, 기존 전조나사 강봉 보다 perfobond rib 강봉이 초기강성과 극한하중 및 연성거동 측면에서 매우 우수한 역학적 거동 특성을 가지는것을 확인하였다. 현장 인발 실험을 통하여 부분 확공하여 시공된 지반부 전단키에 의한 내하성능 증가가 상당한 것으로 평가되었다. 기존 마이크로 파일과의 경제성 비교에서는 소요되는 정착창 길이가 줄어듬에 따라 소요강봉과 천공 깊이가 줄어들게 됨에 따라 총공사비가 크게 감소함을 확인하였다

본 연구의 목적은 직접전단응력 및 휨 전단응력의 비교분석을 통하여 Perfobond Rib 전단연결재를 사용한 구조물의 하중방향에 따른 전단응력 분석이다. 직접전단응력 분석을 위해서 5개의 변수로 Perfobond Rib 전단연결재 실험체 5개를 제작하고Push-out Test를 실시하였다. 실험 후 Perfobond Rib 전단연결재의 전단저항 메커니즘을 규명하고, 직접전단응력에 영향을미치는 주요 인자를 바탕으로 직접전단력을 산출할 수 있는 제안식을 제시하였다. 또한 휨 전단응력의 분석을 위해 강-콘크리트 합성 바닥판 실험체를 제작하고 정적 휨실험을 실시하였다. 정적 휨실험을 바탕으로 휨 거동특성을 분석하고 휨 전단응력을계산하였다. 직접전단응력과 EN 1994-1-1을 통해 계산된 휨 전단응력을 비교하여 하중방향에 따른 전단저항응력에 대해서분석을 하였다.

퍼포본드 FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재로 이용한 합성보에 대한 실험을 수행하였다. FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재의 합성이용은 재래적인 방법에서 필요한 거푸집 조립 및 탈형 등의 작업이 수반되지 않으므로 빠른 시공이 가능하다. FRP 판과 콘크리트가 합성 구조체로 작용하기 위해서는 FRP 판의 표면처리가 필요하다. 이를 위해 FRP 판에 잔골재를 현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착하고 FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하였다. 합성보에 추가적인 휨 및 전단보강은 하지 않았다. 비교를 위해 두 가지 종류의 비교 실험시편을 제작하였다. FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하지 않은 비교 실험시편과 FRP 판 대신에 철근으로 보강한 비교 실험시편이다. 모든 시험체는 중앙에 집중하중을 재하하여 파괴까지 실험하였다. 본 연구 결과 퍼포본드 FRP 판은 콘크리트 구조물의 영구 거푸집 대용 및 인장 보강재로도 활용 할 수 있는 가능성을 보여주었다.