An experimental study to investigate the structural behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened in shear using carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheets was presented. A four-point bending test on a total of fourteen simply supported RC beams was carried out. A beam was substantially deficient in shear strength (control beam), and thirteen others were strengthened with various configurations of CFRP sheets. The primary parameters investigated were the direction of fiber alignment, strengthening length and strengthening configuration of CFRP sheets. The performance of RC beams strengthened in shear with various configurations of CFRP sheets was compared with that of the control beam and each other. All tested RC beams were failed in shear. It was found from the test that CFRP sheet was effective in strengthening RC beams in shear and Angle of diagonal crack of RC beams strengthened in shear using CFRP sheets must be necessarily considered when design approach is proposed. Two types of failure modes were observed in this experiment on the specimens strengthened in shear using CFRP sheets and these include shear failure with CFRP rupture, shear failure due to debonding of CFRP sheet. Further, it was supposed that The CFRP sheets would be used more effectively as a shear reinforcement once debonding between CFRP sheets and concrete surface can be prevented.
본 논문에서는 탄소섬유시트(Carbon Fiber Reinforced Polymer sheet)로 전단 보강된 철근 콘크리트 보의 구조적 거동을 알아보기 위하여 수행된 실험적 연구에 관해 서술하였다. 이를 위해 한 개의 전단에 취약한 보와 다양한 형태의 탄소섬유시트로 전단을 보강한 13개의 철근 콘크리트 보를 제작하여 4점 재하 실험을 수행하였다. 실험변수는 보강된 섬유의 방향성, 탄소섬유시트의 보강길이와 보강형태로 설정하였다. 다양한 형태의 탄소섬유시트로 전단 보강된 철근 콘크리트 보의 성능평가는 실험변수별로 비교되었고, 전단에 있어 전혀 보강되지 않은 철근 콘크리트 보와도 비교되었다. 실험결과, 모든 실험체에서 전단파괴가 발생하였다. 탄소섬유시트는 철근 콘크리트 보를 전단 보강하는데 효과적이었고, 탄소섬유시트를 사용하여 전단설계를 수행할 때는 철근 콘크리트 보에서 발생하는 사인장 균열의 각도를 고려해야 함을 알 수 있었다. 탄소섬유시트로 전단 보강된 실험체는 섬유의 파단에 의한 전단파괴와 탄소섬유시트와 콘크리트면 사이의 부착파괴가 발생하였다. 또한, 부착파괴를 막을 수 있다면 탄소섬유시트는 더 좋은 보강효과를 나타낼 수 있음을 추측할 수 있었다.
