An Analytical Study on the Flexural Behavior of RC Beams Strengthened Using Multi-layer Prestressed CFRP Sheets

이 연구는 다층 프리스트레스트 탄소섬유 시트를 이용한 철근콘크리트 보의 휨 보강 효과를 검증하였다. 해석모델은 유한요소해석 프로그램인 ATENA 3D를 사용하여 모델링을 하였다. 해석에 사용된 주요 변수는 긴장력의 크기, 긴장력의 조합 및 보강 시점이며, 해석모델별 최대하중, 연성 효과, 재료의 변형 및 균열 양상을 비교하였다. 해석 결과, 탄소섬유에 도입된 긴장력의 크기와 관계없이 해석모델의 최대내력은 모두 유사하였다. 탄소섬유에 도입된 긴장력의 크기가 클수록 보강 효과가 우수하였으나, 부재가 취성적인 거동을 보였다. 긴장력이 도입된 탄소섬유 시트와 긴장력이 도입되지 않은 탄소섬유 시트를 함께 적용한 해석모델의 경우 두 겹의 탄소섬유 시트에 긴장력을 도입한 해석모델 대비 보강 효과는 유사하였으나, 부재가 연성적인 거동을 보였다. 초기하중을 가력한 후 긴장력이 도입된 탄소섬유 시트의 조합에 의해 보강된 해석모델의 경우 기준 해석모델 대비 최대내력이 증가하였고 재료의 변형, 처짐 균열개수 및 평균 균열 폭이 감소하였다. 또한, 보강 직후 솟음 효과로 인해 균열이 감소하여 보강 해석모델의 우수한 균열 제어 효과를 검증하였다.