기둥에 탄소섬유를 사용해서 보강하는 사람에 대해
구조기술자가 아니다라고 말해도 심한 표현은 아닐 것입니다.


탄소섬유 보강재는 인장보강재입니다.
압축에 대해서는 보강능력이 없습니다.
기둥은 주로 압축재로 역활을 하고 인장재로의 역활은 작습니다.
압축재로서 압축보강이 않된다면 보강재로서 의미가 없겠죠.


기둥에서 최대 응력이 발생하는 부위는
기둥의 최상단과 최하단입니다.


인장보강을 한다고 하더라도
기둥에서 가장 불리한 부위인
최상단과 최하단에 대해 보강이 불가능합니다.
탄소섬유를 최상단과 최상단까지 부착하더라도
탄소섬유가 내력을 발휘하기 위한 정착이 불가능합니다.


상하부의 슬래브를 철거하고
탄소섬유를 위아래층을 연속하여 부착하면 문제가 없습니다만,
슬래브를 철거하고 위아래층을 연속시키는 것은 현실적으로 불가능합니다.


그렇면 탄소섬유를 상하단에서 ㄱ자로 꺽어서
슬래브나 보로 연장하여 정착길이를 확보해도 아무런 역활을 하지 못합니다.
상하단에 인장응력이 발생하면 꺽인 부위부터 탈락하기 시작하기 때문에
꺽어서 연장한 부위는 아무런 역활을 하지 못합니다.

 

 ColReinfCFS.jpg

상기와 같은 이유로 기둥의 탄소섬유보강은
의미가 없는 보강이 됩니다.


참고로
탄소섬유를 기둥에 둘러싸서 기둥의 구속(Bonding) 효과에 의한
내력증대도 기대하기는 무리입니다.


보강의 경우
구속효과를 발휘하기 위해서는 기둥의 모서리를 포함한 면처리가
제대로 되어야합니다만, 현실적으로는 어렵습니다.


그리고 탄소섬유를 부착할 때에도 단단히 당겨 긴장시켜야 하나
이것도 쉽지 않은 일입니다.


또하나 보강은
이미 고정하중이 작용하고 있는 상태에서 부착을 시행합니다.
추가되는 활하중에 대해 보강이 되게 될 것입니다.
구속에 의한 보강이 이루어 질려면
활하중에 의해 기둥의 단면이 팽창하고 이 팽창력에 의해
탄소섬유의 변형이 시작되어야만 그 효과를 발휘할 수 있습니다만,
현실적으로는 기둥이 탄소섬유가 변형을 시작할 정도의
팽창이 되지 않는다는데 있습니다.


활하중만으로는 부착시킨 탄소섬유가 내력을 발휘할 수 있는 많큼의
기둥의 단면 팽창을 발생시키지 않기 때문에
의미가 없는 보강이 됩니다.


덧붙여
BeST.Basic에 있는 기둥보강은 철판보강만 가능하며
압축응력에만 저항할 수 있도록 되어 있습니다.
인장응력은 받지 않도록 되어 있습니다.

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