균열 콘크리트에 설치된 내진용 M16 스테인리스 스틸 확장식 후설치 앵커 인발 실험 (Pullout Tests on M16 Stainless Steel Post-Installed Expansion Anchor for Seismic Design in Cracked Concrete)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 34권 / 1호 / 43 ~ 50페이지
· 저자명 : 김진규, 천성철, 안영승

초록

콘크리트용 앵커 설계기준 KDS 14 20 54(2021)의 개정으로 후설치 앵커는 성능검증으로 성적서가 발행된 제품만 사용이 가능하다. 이 연구에서는 스테인리스 스틸로 제작된 지름 16 mm 앵커의 인장 성능을 평가하였다. 실험변수는 균열의 유무, 콘크리트 압축강도, 앵커의 묻힘깊이로 3가지이고, 총 50개의 앵커를 실험하였다. 저강도 콘크리트 실험체에는 Eligenhausen et al.(2004) 및 Philipp Mahrenholtz(2013)에 제시된 방법인 반원단면의 슬리브 사이에 끼운 쐐기를 타격하여 균열을 생성하였고, 고강도 콘크리트 실험체에는 연구진이 고안한 방법인 유압잭을 사용하여 균열을 생성하였다. 평가는 콘크리트용 앵커 설계법 및 예제집 2판(KCI 2018)에 제시된 방법인 유효계수()와 특성강도()를 이용하여 평가하였다. 비균열 콘크리트 실험의 특성강도() 목표는 9.8 이상이며, 균열 콘크리트 실험의 특성강도() 목표는 비균열 콘크리트 결과의 70 % 이상이 될 수 있도록 앵커를 설계하였다. 비균열 콘크리트 실험결과 고강도 묻힘깊이 64 mm 앵커를 제외한 모든 앵커의 특성강도()는 9.8을 상회하여 KDS 14 20 54 콘크리트용 앵커 설계기준보다 높은 값을 발현하였고, 비균열 고강도 묻힘깊이 64 mm 앵커는 실험에서 산정된 특성강도로 뽑힘강도를 산정한다. 균열 콘크리트에서 슬리브의 추가 확장이 발현되어 뽑힘파괴가 아닌 콘크리트브레이크아웃파괴가 발생하였고, KDS 14 20 54 설계 공칭강도보다 우수한 콘크리트브레이크아웃강도가 발현되었다.

영어초록

According to KDS 14 20 54 (2021), post-installed anchors should be verified based on the specified test protocol (2018). Pullout tests on M16 stainless steel expansion anchors were conducted. Three experimental variables were included: presence of cracks, concrete compressive strength, and effective embedment depth. Eight test series, for a total of fifty anchors, were conducted. Low-strength concrete was cracked by hitting wedges between the sleeves of the semicircle section, according to the well-known method (Eligenhausen et al. 2004; Philipp Mahrenholtz 2013). The high-strength concrete was cracked using hydraulic rams invented by authors. The performance evaluation was conducted using the effectiveness factor kc and characteristic capacity according to the specified test protocol (KCI 2018). The designed values of characteristic capacity () of uncracked concrete and cracked concrete are 9.8 and 70 % of the characteristic capacity of uncracked concrete, respectively. As a result of the uncracked concrete experiment, the characteristic capacity () of all anchors, except for one series of anchors with 64 mm effective embedment depth installed in high-strength concrete, exceeded 9.8 and was higher than the design provision of KDS 14 20 54. The series of anchors with 64 mm effective embedment depth installed in uncracked high strength concrete should be designed with the characteristic capacity determined in the test. The tested anchor has characteristic capacity superior to the nominal concrete breakout strength specified in KDS 14 20 54.

참고자료

· 없음