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기타/철근 콘크리트 공학29

철근콘크리트의 내구성(1) - 철근의 부식, 탄산화, 염화물 안녕하세요. 오늘은 철근콘크리트의 내구성에 대해 알아보도록 하겠습니다. 내구성(Durability Considerations) 철근의 부식은 콘크리트 피복에 박리(spall)가 일어나도록 하여 보기에도 흉할 뿐만 아니라 보수에 큰 비용이 들게 된다. 특히 프리스트레스트 콘크리트 구조물에서 긴장재의 부식은 구조물의 내구성에 상당한 피해를 줄 수 있다. 콘크리트에 매립된 철근의 부식은 전기화학 과정(electrochemical process)으로 배터리에서 일어나는 반응과 유사하다(그림 참고). 철근의 한 부분이 양극(anode)으로 작용하고 이 부분의 철근에서 철이 산화하여 산화 제1 철(ferrous ions)과 전자(electron)를 방출하면서 부식이 일어나게 된다. 전기화학 전위가 높은 다른 부분의.. 2023. 6. 18.
철근의 온도, 부착 특성 - 피복두께, 철근의 정착길이, 찢어짐 파괴, 뽑힘 파괴 안녕하세요. 오늘은 철근의 온도특성과 부착특성에 대해 알아보도록 하겠습니다. 철근의 온도특성(Thermal Properties of Reinforcement) 철근의 온도 팽창계수는 실제로는 11.5 x 10^-6℃이지만 보통 설계목적을 위해서 콘크리트와 같은 10 x 10^-6℃를 사용한다. 이형철근이 화재 등으로 인해서 고온에 노출되면 강도를 잃게 된다. 철근 온도가 200℃ 이상 증가하게 되면 강성(stiffness)과 강도(strength)가 상당히 감소하게 된다. 온도가 450℃ 이상 증가하게 되면 항복강도와 극한강도가 상당히 감소하게 된다. 프리스트레싱 강선이나 강봉에서는 고온에 대한 영향이 더욱더 뚜렷하여 온도가 400°C로 증가하면 극한강도는 평온의 극한강도에 비해서 50% 정도밖에 되지 .. 2023. 6. 17.
철근의 피로 특성, S-N곡선, 피로 한계, 특성피로강도 안녕하세요 오늘은 철근의 피로 특성에 관하여 알아보도록 하겠습니다. 철근의 피로 특성(Fatigue Characteristics of Reinforcement) 근래에 와서 강도설계법과 같이 재료의 강도가 설계의 기준으로 이용되고 점차 고강도 철근을 사용하면서 철근의 피로 거동에 관해서 관심을 끌게 되었다. 특히 교량 상판과 같은 철근콘크리트 요소들은 많은 반복하중이 작용하게, 되면 보강철근이 피로에 의해서 파괴될 수도 있다. 콘크리트 보에 매립된 이형철근이 피로파괴를 일으키면 중에서 가장 낮은 응력 범위(stress rage)는 145 MPa이었다. 이 피로파괴는 fy = 400 MPa의 D35 철근이 배치된 보에 반복하중이 125만 회 작용한 뒤에 일어났으며 이때의 최소 응력은 121 MPa이었다. .. 2023. 6. 16.
철근의 응력 변형률 곡선과 특징 안녕하세요. 오늘은 응력-변형률 곡선에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 응력-변형률 곡선(Stress-strain Curve) 보강철근의 강도와 강성은 시험제가 파괴될 때까지 1축 인장하중을 작용하여 구한 응력- 변형률 곡선으로부터 결정할 수 있다. 그림에는 철근의 전형적인 응력-변형률 곡선이 제시되었다. 그림에서 A점을 비례한계( proportional limit), B점은 상 항복점(=fy, 항복강도 yield point), C점을 하항복점, D점은 극한강도(ultimate stress), E점을 파괴점(fracture point)이라 한다. 응력-변형률 곡선을 관찰하면 아래와 같은 특징을 적을 수 있다. 초기에 기울기가 매우 가파른 비례한계가 존재하고, 비교적 구분이 뚜렷한 항복점이 존재한다. 완전소.. 2023. 6. 15.
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