크기효과를 고려한 강섬유 콘크리트 보의 전단강도 분석

Abstract

본 연구는 전단보강이 없는 일반 콘크리트(PC)와 강섬유 콘크리트(SFRC) 보의 전단강도 및 크기효과를 실험적으로 비교 평가하였다. 이를 위해 높이 350, 650, 950 mm 크기의 보 실험체를 제작하였고 강섬유 혼입률을 0, 1 %로 설정하여 실험을 수행하였다. 실험 결과, SFRC 보는 PC 보에 비하여 높은 전단강도를 보였으며 크기 증가에 따른 전단강도의 감소가 상대적으로 낮게 나타났다. 이는 SFRC의 강섬유가 균열면에 가교하여 균열을 효과적으로 제어하기 때문이다. 그러나 현행 설계기준은 이러한 강섬유의 향상된 전단강도와 저감된 크기효과를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 SFRC 보의 크기효과를 적절히 반영할 수 있는 새로운 전단강도 제안식이 필요하다.

This study experimentally compares the shear strength and size effect of plain concrete (PC) beams and steel fiber-reinforced concrete (SFRC) beams without shear reinforcement. Beam specimens with heights of 350, 650, and 950 mm were fabricated, and steel fiber volume ratios were set at 0 % and 1 %. The experimental results indicated that SFRC beams exhibited higher shear strength compared to PC beams, and the reduction in shear strength due to size increase was relatively lower. This was attributed to the bridging effect of steel fibers across crack faces, effectively controlling crack propagation. However, current design standards do not adequately reflect the enhanced shear strength and reduced size effect provided by steel fibers. Therefore, there is a need for a new shear strength formulation that properly accounts for the size effect in SFRC beams.