3. 실험결과 및 분석
3.1 세트앵커의 매입깊이에 대한 결과 및 분석
세트앵커의 매입깊이 영향을 분석하기 위하여 앵커 직경의 10, 8, 6, 4배의 매입깊이를 실험 변수로 선정하여 실험하였다.
3.1.1 18 MPa에서의 실험결과 분석
Table 2. Result of Embedment Depth Parameter for 18 MPa
|
Name of
experiment
|
Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
|
Failure mode
|
S-10-20-20-01-1
|
62.16
|
20.43
|
steel
|
S-10-20-20-01-2
|
62.72
|
30.02
|
steel
|
S-08-20-20-01-1
|
66.36
|
24.69
|
steel
|
S-08-20-20-01-2
|
65.80
|
25.30
|
steel
|
S-06-20-20-01-1
|
59.64
|
29.14
|
steel
|
S-06-20-20-01-2
|
57.68
|
25.95
|
steel
|
S-04-20-20-01-1
|
38.64
|
13.29
|
pullout
|
S-04-20-20-01-2
|
40.32
|
16.84
|
pry out
|
|
|
Fig. 3. Displacement Curve of Embedment Depth for 18 MPa
|
FIg. 3은 매입깊이가 앵커 직경의 10, 8, 6, 4배 경우의 실험결과 그림이다. S-10-20-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 강재 파괴가 발생하였지만 최대 전단하중시의 변위는 차이를 보였다. 실험(1)의 최대 전단하중은 62.16 kN 이였으며 이 때 변위는 20.43
mm 였다. 이후 하중이 급격히 감소하였고 전단하중 21.00 kN, 변위 26.72 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의
결과는 실험(1)과 유사하게 강재 파괴가 일어났으며, 콘크리트 표면이 약간의 파괴를 보였다. 최대 전단하중은 62.72 kN 이였으며 이 때 변위는
30.02 mm였다. 실험(2)는 실험(1)보다 앵커가 전단하중을 받으며 변형이 생길 때 앵커를 받쳐주던 콘크리트 표면이 문들어지며 변위가 더 커진
것으로 추정된다.
S-08-20-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)은
전단하중 55.44 kN, 변위 15.31 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생되었다. 최대 전단하중은 66.36 kN 이였으며 이 때 변위는 24.69
mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 57.96 kN, 변위 27.16 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의
경우 최대 전단하중은 65.80 kN 이였으며 이 때 변위는 25.30 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 58.24 kN, 변위 30.62
mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-06-20-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의
최대 전단하중은 59.64 kN 이였으며 이 때 변위는 29.14 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 48.16 kN, 변위 30.73
mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의 최대 전단하중은 57.68 kN 이였으며 이 때 변위는 25.95 mm였다. 이후
하중이 서서히 감소하였고 전단하중 57.40 kN, 변위 26.88 mm 일 때 강재와 콘크리트의 마찰음이 발생하였고, 전단하중 49.00 kN,
변위 30.56 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-04-20-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 실험(1)은 앵커 주위의 상부 콘크리트가 문들어지면서 뽑힘 파괴가 발생하였고 실험(2)는
프라이 아웃 파괴가 발생하였다. 실험(1)은 전단하중 37.52 kN, 변위 11.24 mm 일 때 앵커주위 상부 콘크리트에 미세 균열이 발생하여
문들어지기 시작하였다. 최대 전단하중은 38.64 kN 이였으며 이 때 변위는 13.29 mm 였다. 이후 하중이 서서히 감소하였으며 전단하중 5.88
kN, 변위 55.21 mm 일 때 실험이 종료 되었다. 실험(2)의 최대 전단하중은 40.32 kN 이였으며 이 때 변위는 16.84 mm였다.
전단하중 17.64 kN, 변위 29.46 mm 일 때 반력 지지대를 좌측 기준으로 매입된 앵커구멍 상단 부분에 균열이 발생하였다. 전단하중 14.28
kN, 변위 30.88 mm 일 때 매입된 앵커 좌측 상단 부분에 균열을 관찰하였다. 전단하중 12.60 kN, 변위 31.00 mm 일 때 기존의
균열이 더 커지는 것이 관찰되었다. 전단하중 13.44 kN, 변위 31.54 mm 일 때 매입된 앵커 우측 하단 부분에 균열이 관찰되었고 전단하중
11.20 kN, 변위 31.91 mm 일 때 매입된 앵커 좌측 하단 부분에 균열이 발생하였다. 하중이 서서히 감소하다가 전단하중 0.28 kN,
변위 56.74 mm 일 때 프라이 아웃 파괴가 발생하면서 실험이 종료되었다. 실험(1)은 앵커 후면 콘크리트에 시각적으로 파괴를 보이지 않았지만
콘크리트 내부에 미세균열이 발생하고 앵커 주위의 상부 콘크리트가 문들어지면서 앵커 구멍이 확공되고, 실험 장치인 지그의 들림에 의한 일부 인발하중의
작용에 의해 뽑히는 현상이 발생한 것으로 판단된다.
|
Fig. 4. Failure Mode for Embedment Depth
|
Table 3. Result of Embedment Depth Parameter for 3 0MPa
|
Name of
experiment
|
Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
|
Failure mode
|
S-10-20-20-03-1
|
61.60
|
15.66
|
steel
|
S-10-20-20-03-2
|
62.44
|
10.34
|
steel
|
S-08-20-20-03-1
|
63.56
|
18.66
|
steel
|
S-08-20-20-03-2
|
61.60
|
9.55
|
steel
|
S-06-20-20-03-1
|
64.68
|
16.10
|
steel
|
S-06-20-20-03-2
|
63.00
|
12.56
|
steel
|
S-04-20-20-03-1
|
59.08
|
19.96
|
steel
|
S-04-20-20-03-2
|
61.32
|
18.31
|
steel
|
|
|
Fig. 5. Displacement Curve of Embedment Depth for 30 MPa
|
3.1.2 30 MPa에서의 실험결과 분석
FIg. 5는 매입깊이가 앵커 직경의 10, 8, 6, 4배 경우의 실험결과 그림이다. S-10-20-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)은 전단하중 43.68 kN, 변위 6.67 mm 일 때
지거의 들림 현상이 발생하였고, 최대 전단하중은 61.60 kN 이였으며 이 때 변위는 15.66 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중
56.00 kN, 변위 16.30 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)는 전단하중 56.84 kN, 변위 6.48 mm
일 때 지거의 들림 현상이 발생하였으며, 최대 전단하중은 62.44 kN이고 이 때 변위는 10.34 mm였다. 이후 하중이 급격히 감소하였고 전단하중
28.84 kN, 변위 14.80 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-08-20-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며 최대 전단하중은 비슷하게 나타났지만 변위는 차이가 있었다.
실험(1)은 전단하중 35.00 kN, 변위 4.76 mm 일 때 지거와 콘크리트의 마찰음이 발생하여 전단하중 44.80 kN, 변위 7.83 mm
일 때까지 계속 발생하였다. 전단하중 48.72 kN, 변위 10.47 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 63.56 kN
이였으며 이 때 변위는 18.66 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 52.92 kN, 변위 19.67 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며
실험이 종료되었다. 실험(2)는 전단하중 49.84 kN, 변위 4.86 mm 일 때 지거와 콘크리트의 마찰음이 발생하였고 전단하중 53.48 kN,
변위 6.20 mm 일 때까지 계속 되었다. 최대 전단하중은 61.60 kN 이였으며 이 때 변위는 9.95 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고
전단하중 56.84 kN, 변위 10.47 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-06-20-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의
최대 전단하중은 64.68 kN 이였으며 이 때 변위는 16.10 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 54.60 kN, 변위 17.72
mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의 최대 전단하중은 63.00 kN 이였으며 이 때 변위는 12.56 mm였다. 이후
하중이 서서히 감소하였고 전단하중 56.28 kN, 변위 13.64 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-04-20-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의
최대 전단하중은 59.08 kN 이였으며 이 때 변위는 19.96 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 51.24 kN, 변위 22.58
mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의 최대 전단하중은 61.32 kN 이였으며 이 때 변위는 18.31 mm였다. 이후
하중이 서서히 감소하였고 전단하중 51.52 kN, 변위 19.26 mm 일 때 강재가 파괴되며 실험이 종료 되었다. 실험(1)의 그래프를 보면 최대
전단하중 이후 그래프가 한번 꺾이는 현상을 보였다. 이 현상은 매입깊이가 낮아 앵커가 전단하중의 힘을 받을 때 앵커 밑부분의 콘크리트가 그 힘을 받쳐주지
못하여 미세한 균열이 발생한 것으로 추정되며, 그래프의 모양으로 보아 프라이 아웃 파괴가 일어나는 듯 보였으나 콘크리트의 강도가 높기 때문에 강재
파괴가 먼저 발생한 것으로 추정된다.
3.2 세트앵커의 앵커간격에 대한 결과 및 분석
세트앵커의 앵커간격의 영향을 분석하기 위해 변수로 세 가지 경우를 선정하였으며, 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배의 간격으로 실험하였다.
3.2.1 18 MPa에서의 실험결과 분석
Table 4. Result of Anchor Interval Parameter for 18 MPa
|
Name of
experiment
|
Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
|
Failure mode
|
S-08-20-20-01-1
|
66.36
|
24.69
|
steel
|
S-08-20-20-01-2
|
65.80
|
25.30
|
steel
|
S-08-10-20-01-1
|
65.52
|
34.43
|
steel
|
S-08-10-20-01-2
|
62.72
|
32.16
|
steel
|
S-08-05-20-01-1
|
67.20
|
36.03
|
steel
|
S-08-05-20-01-2
|
65.52
|
47.72
|
steel
|
|
|
Fig. 6. Displacement Curve of Anchor Interval for 18 MPa
|
Fig. 6은 앵커간격이 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배 경우의 실험결과 그림이다. S-08-10-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 강재 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의 경우 전단하중 43.68 kN, 변위 11.96 mm 일
때 콘크리트에서 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 65.52 kN 이였으며 이 때 변위는 34.43 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중
56.00 kN, 변위 39.50 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의 경우는 전단하중 26.60 kN, 변위 4.53
mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 전단하중 43.68 kN, 변위 14.34 mm 일 때 앵커 본체와 지거의 마찰음이 발생하였다. 최대 전단하중은
62.72 kN 이였으며 이 때 변위는 32.16 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 50.12 kN, 변위 34.13 mm 일 때
강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
S-08-05-20-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였고 최대 전단하중이 비슷하게 나타났지만 변위는 차이를 보였다.
실험(1)은 전단하중 19.60 kN, 변위 6.87 mm 일 때 지거와 콘크리트의 마찰음이 발생하였고 실험이 끝날 때까지 계속 발생하였다. 전단하중
43.40 kN, 변위 14.94 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였고, 전단하중 50.96 kN, 변위 21.32 mm 일 때 콘크리트에 추가
균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 67.20 kN 이였으며 이 때 변위는 36.03 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 61.32
kN, 변위 37.47 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)는 전단하중 20.72 kN, 변위 2.90 mm 일 때 지거와
콘크리트의 마찰음이 발생하여 실험이 끝날 때까지 계속 되었다. 전단하중 33.32 kN, 변위 4.70 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였고,
전단하중 52.92 kN, 변위 14.83 mm 일 때 콘크리트에 추가 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 65.52 kN 이였으며 이 때 변위는
47.42 mm 였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 63.56 kN, 변위 48.79 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
실험(1)의 결과는 실험(2)보다 변위가 작게 나타났지만 모두 강재 파괴가 일어났다. 변위가 다르게 나타난 이유는 앵커간격이 좁아 실험 당시 발견되지
않았던 미세 균열로 인해 실험(2)의 콘크리트 표면 파괴 면적이 실험(1)보다 조금 더 크게 발생한 것으로 추정된다. 실험(1)의 그래프를 보면 초반에
하중이 잠깐 감소한 것을 볼 수 있는데 앵커가 콘크리트와 밀착이 되어 압축 하중에 의해 콘크리트 표면이 파괴가 일어나면서 하중이 잠시 감소한 것으로
추정된다. 실험(2)의 실험 결과 그래프를 보면 변위가 발생하다가 하중이 다시 증가하는 현상을 볼 수 있다. 콘크리트에 균열이 생기면서 변위가 크게
발생하다가 더 이상 콘크리트에 균열이 진전되지 않고 앵커 본체가 전단하중을 받으면서 다시 하중이 증가한 것으로 추정된다.
3.2.2 30 MPa에서의 실험결과 분석
Fig. 7은 앵커간격이 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배 경우의 실험결과 그림이다. S-08-10-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 강재 파괴가 발생하였고 최대 전단하중이 비슷하게 나타났지만 변위는 차이를 보였다. 실험(1)은 전단하중 24.64 kN, 변위 4.29
mm 일 때 지거와 콘크리트의 마찰음이 발생하여 실험이 끝날 때까지 계속 되었다. 전단하중 49.84 kN, 변위 7.84 mm 일 때 콘크리트에
균열이 발생하였으며 최대 전단하중은 67.76 kN이고 이 때 변위는 20.52 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 64.12 kN,
변위 24.00 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)는 전단하중 46.20 kN, 변위 3.51 mm 일 때 지거와 콘크리트의
마찰음이 발생하여 실험이 끝날 때까지 계속 되었다. 전단하중 47.88 kN, 변위 4.33 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 전단하중 62.44
kN, 변위 9.87 mm 일 때 콘크리트와 금속의 마찰로 인한 소음이 발생하였고, 전단하중 66.92 kN, 변위 12.08 mm 일 때 앵커 본체가
콘크리트와 밀착되어 콘크리트 표면과의 마찰에 의한 마찰음이 발생되었다. 최대 전단하중은 68.32 kN이였으며 이 때 변위는 14.97 mm였다.
이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 59.08 kN, 변위 17.79 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(1)은 실험(2)보다
변위가 더 크게 나타난 것을 알 수 있다. 앵커간격이 좁아 미세한 균열로 인해 콘크리트 표면의 파괴가 조금 더 발생하면서 변위가 더 생긴 것으로 추정된다.
Table 5. Result of Anchor Interval Parameter for 30 MPa
|
Name of
experiment
|
Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
|
Failure mode
|
S-08-20-20-03-1
|
63.56
|
18.66
|
steel
|
S-08-20-20-03-2
|
61.60
|
9.95
|
steel
|
S-08-10-20-03-1
|
67.76
|
20.52
|
steel
|
S-08-10-20-03-2
|
68.32
|
14.97
|
steel
|
S-08-05-20-03-1
|
68.04
|
22.69
|
steel
|
S-08-05-20-03-2
|
68.32
|
20.16
|
steel
|
|
Fig. 7. Displacement Curve of Anchor Interval for 30 MPa
|
|
|
Fig. 8. Failure Mode for Anchor Interval
|
S-08-05-20-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 강재 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의
경우 전단하중 37.52 kN, 변위 3.01 mm 일 때 지거와 콘크리트의 마찰음이 발생하여 실험이 끝날 때까지 계속 되었다. 전단하중 49.56
kN, 변위 6.83 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 68.04 kN이였으며 이 때 변위는 22.69 mm였다. 이후 하중이
서서히 감소하였고 전단하중 65.80 kN, 변위 23.05 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)의 경우는 전단하중 49.00
kN, 변위 8.31 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 68.32 kN이였으며 이 때 변위는 20.16 mm였다. 이후 하중이
서서히 감소하였고 전단하중 61.88 kN, 변위 21.86 mm 일 때 강재 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다.
3.3 세트앵커의 연단거리에 대한 결과 및 분석
세트앵커의 연단거리 영향을 분석하기 위해 변수로 세 가지 경우를 선정하였으며, 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배의 연단거리에 대해 실험하였다.
3.3.1 18 MPa에서의 실험결과 분석
|
Fig. 9. Displacement Curve of Edge Distance for 18 MPa
|
|
|
Fig. 10. Failure Mode for Edge Distance
|
Fig. 9는 연단거리가 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배 경우의 실험결과 그림이다. S-08-20-10-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 콘크리트 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)은 전단하중 26.04 kN, 변위 4.42 mm 일 때
콘크리트에 균열이 발생하였고 최대 전단하중은 27.72 kN이며 이 때 변위는 4.51 mm이었다. 이후 하중이 감소하였고 전단하중 18.76 kN,
변위 5.63 mm 일 때 콘크리트에 균열이 확대되었으며 위치는 반력 지지대를 좌측 기준으로 앵커 상단, 하단에 발생하였다. 전단하중 10.64 kN,
변위 8.80 mm 일 때 균열이 벌어지는 것을 관찰하였다. 전단하중 10.64 kN, 변위 10.63 mm 일 때 콘크리트 측면 좌측 하단에 균열이
관찰되었으며 기존 균열과 이어졌다. 전단하중 13.16 kN, 변위 17.12 mm 일 때 콘크리트 측면 우측 하단에 균열이 관찰되었으며 기존 균열과
이어졌다. 전단하중 13.44 kN, 변위 18.61 mm 일 때 콘크리트 측면 하단에 가로 방향으로 균열이 발생하였다. 전단하중 16.80 kN,
변위 47.73 mm 일 때 콘크리트가 파괴되며 실험이 종료되었다.
Table 6. Result of Edge Distance Parameter for 18 MPa
|
Name of
experiment
|
Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
|
Failure mode
|
S-08-20-20-01-1
|
66.36
|
24.69
|
steel
|
S-08-20-20-01-2
|
65.80
|
25.30
|
steel
|
S-08-20-10-01-1
|
27.72
|
4.51
|
concrete
|
S-08-20-10-01-2
|
27.16
|
3.93
|
concrete
|
S-08-20-05-01-1
|
7.00
|
2.11
|
concrete
|
S-08-20-05-01-2
|
10.64
|
1.66
|
concrete
|
실험(2)의 최대 전단하중은 27.16 kN 이였으며 이 때 변위는 3.93 mm였다. 전단하중 24.36 kN, 변위 4.45 mm 일 때 콘크리트에
균열이 관찰되었으며 위치는 반력 지지대를 좌측 기준으로 앵커 하단에 발생하였다. 전단하중 10.64 kN, 변위 7.89 mm 일 때 콘크리트에 균열이
반력 지지대를 좌측 기준으로 앵커 상단에 발생하였다. 전단하중 10.36 kN, 변위 11.63 mm 일 때 균열이 벌어지는 것을 관찰하였다. 전단하중
10.92 kN, 변위 12.28 mm 일 때 콘크리트 측면 우측 하단에 균열이 관찰되었으며 기존 균열과 이어졌다. 전단하중 12.88 kN, 변위
15.51 mm 일 때 콘크리트 측면 좌측 하단에 균열이 관찰되었으며 기존 균열과 이어졌다. 전단하중 12.88 kN, 변위 16.92 mm 일 때
콘크리트 측면 하단에 가로 방향으로 균열이 발생하였다. 전단하중 15.12 kN, 변위 36.72 mm 일 때 측면 콘크리트가 파괴되었다. 전단하중
18.76 kN, 변위 47.78 mm 일 때 콘크리트가 파괴되며 실험이 종료되었다.
S-08-20-05-01 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모두 콘크리트 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다. 실험(1)의
최대 전단하중은 7.00 kN이였으며 이 때 변위는 2.11 mm였다. 전단하중 5.04 kN, 변위 3.74 mm 일 때 균열이 관찰되었으며 균열의
위치는 반력 지지대를 왼쪽 기준으로 앵커의 상단, 하단에 발생하였다. 전단하중 4.76 kN, 변위 12.33 mm 일 때 콘크리트 측면에 균열이
관찰되었으며 기존 균열과 이어져 측면 하단 방향으로 발생하였다. 전단하중 5.88 kN, 변위 14.73 mm 일 때 콘크리트 측면에 균열이 관찰되었으며
좌측 상단 균열과 이어져 측면 하단 방향으로 발생하여 위의 균열과 이어졌다. 전단하중 8.12 kN, 변위 18.35 mm 일 때 콘크리트 측면에
균열이 관찰되었으며 우측 콘크리트 끝 부분까지 발생하였다. 전단하중 9.24 kN, 변위 19.11 mm 일 때 측면 콘크리트의 일부가 파괴되며 떨어졌다.
이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 1.96 kN, 변위 42.11 mm 일 때 콘크리트 파괴가 일어났으며 실험이 종료되었다. 실험(2)는 전단하중
8.86 kN, 변위 1.11 mm 일 때 균열이 관찰되었으며 균열의 위치는 반력 지지대를 왼쪽 기준으로 앵커의 상단, 하단에 발생하였다. 최대 전단하중은
10.64 kN이였으며 이 때 변위는 1.66 mm였다. 전단하중 9.52 kN, 변위 1.93 mm 일 때 콘크리트 측면 좌측에 균열이 관찰되었으며
기존 균열과 이어져 측면 하단 방향으로 발생하였다. 전단하중 9.24 kN, 변위 2.31 mm 일 때 콘크리트 측면 우측에 균열이 관찰되었으며 기존
균열과 이어져 측면 하단 방향으로 발생하였다. 전단하중 7.28 kN, 변위 3.81 mm 일 때 콘크리트 측면 좌측 하단에 균열이 관찰되었으며 기존
균열과 이어졌다. 전단하중 6.44 kN, 변위 11.29 mm 일 때 콘크리트 측면 우측 하단에 균열이 관찰되었으며 기존 균열과 이어졌고, 균열이
많이 벌어졌다. 이후 하중이 서서히 감소하였고 전단하중 6.44 kN, 변위 44.44 mm 일 때 측면 콘크리트의 일부가 파괴되며 떨어졌다. 전단하중
4.76 kN, 변위 46.85 mm 일 때 콘크리트가 파괴되며 실험이 종료되었다.
3.3.2 30 MPa에서의 실험결과 분석
Fig. 11은 연단거리가 매입깊이의 2.0, 1.0, 0.5배 경우의 실험결과 그림이다. S-08-20-10-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의
결과 모두 콘크리트 파괴가 발생하였고 최대 전단하중은 비슷하게 나타났지만 변위는 차이를 보였다. 실험(1)은 전단하중 42.00 kN, 변위 5.43
mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 48.44 kN이였으며 이 때 변위는 6.10 mm였다. 이후 하중이 서서히 감소하였고
전단하중 39.48 kN, 변위 7.02 mm 일 때 콘크리트가 파괴되며 실험이 종료되었다.
Table 7. Result of Edge Distance Parameter for 30 MPa
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Name of
experiment
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Shear
load (kN)
|
Displacement
(mm)
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Failure mode
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S-08-20-20-03-1
|
63.56
|
18.66
|
steel
|
S-08-20-20-03-2
|
61.60
|
9.95
|
steel
|
S-08-20-10-03-1
|
48.44
|
6.10
|
concrete
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S-08-20-10-03-2
|
50.40
|
7.87
|
concrete
|
S-08-20-05-03-1
|
17.92
|
3.17
|
concrete
|
S-08-20-05-03-2
|
17.92
|
3.96
|
concrete
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Fig. 11. Displacement Curve of Edge Distance for 30 MPa
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실험(2)는 전단하중 48.16 kN, 변위 6.04 mm 일 때 콘크리트에 균열이 발생하였다. 최대 전단하중은 50.40 kN이였으며 이 때 변위는
7.87 mm였다. 전단하중 33.88 kN, 변위 9.59 mm 일 때 콘크리트 단락이 생기며 콘크리트 파괴가 발생하였다. 전단하중 27.72 kN,
변위 11.34 mm 일 때 반력 지지대를 좌측 기준으로 앵커 상단에 균열이 발생한 것을 관찰하였다. 전단하중 27.16 kN, 변위 11.73 mm
일 때 반력 지지대를 좌측 기준으로 앵커 하단에 균열이 발생한 것을 관찰하였다. 전단하중 40.88 kN, 변위 21.05 mm 일 때 위의 균열이
길어진 것을 관찰하였다. 전단하중 38.92 kN, 변위 32.05 mm 일 때 측면 콘크리트가 파괴되었다. 전단하중 17.92 kN, 변위 45.22
mm 일 때 실험이 종료되었다. 실험(2)의 결과는 콘크리트 파괴를 보였지만 앵커는 완전히 뽑히지 않았고 실험(1)은 콘크리트가 앵커 하단까지 한
번에 파괴가 일어나면서 실험이 끝났다. 실험(2)는 콘크리트가 앵커 하단까지는 파괴가 일어나지 않아 하중이 급격히 감소하면서 변위가 더 많이 발생한
것으로 추정된다. 실험 결과 그래프를 보면 콘크리트 파괴 당시의 전단하중 및 변위가 비슷한 것으로 보아 실험(2)는 콘크리트의 국부적인 특성에 의해
변위가 더 발생한 것으로 추정된다.
S-08-20-05-03 실험체의 실험(1), 실험(2)의 결과 모든 실험은 콘크리트 파괴가 발생하였고 최대 전단하중 및 변위가 비슷하게 나타났다.
실험(1)의 최대 전단하중은 17.92 kN이였으며 이 때 변위는 3.17 mm였다. 전단하중 13.72 kN, 변위 5.63 mm 일 때 균열이
관찰되었으며 균열의 위치는 반력 지지대를 왼쪽 기준으로 앵커의 상단, 하단 부분에 발생하였다. 전단하중 10.36 kN, 변위 6.59 mm 일 때
콘크리트 측면 좌측에 균열이 관찰되었으며 하단 방향으로 이어졌다. 전단하중 11.76 kN, 변위 7.47 mm 일 때 기존의 균열이 벌어지는 것을
관찰하였다. 전단하중 10.64 kN, 변위 9.15 mm 일 때 콘크리트 측면 우측에 균열이 관찰되었으며 하단 방향으로 이어졌다. 전단하중 7.28
kN, 변위 10.36 mm 일 때 콘크리트 측면 하단에 균열이 관찰되었으며 측면 좌, 우측의 균열이 서로 이어졌다. 전단하중 8.40 kN, 변위
12.45 mm 일 때 콘크리트 측면의 일부가 떨어졌다. 전단하중 15.12 kN, 변위 49.55 mm 일 때 실험이 종료되었다. 실험(1)의 결과는
콘크리트 파괴가 일어났지만 앵커가 완전히 뽑히지 않았다. 실험(2)의 최대 전단하중은 17.92 kN이였으며 이 때 변위는 3.96 mm였다. 전단하중
9.24 kN, 변위 5.42 mm 일 때 균열이 관찰되었으며 균열의 위치는 반력 지지대를 왼쪽 기준으로 앵커의 상단, 하단 부분에 발생하였다. 전단하중
11.48 kN, 변위 7.68 mm 일 때 콘크리트 측면 좌, 우측에 균열이 관찰되었으며 하단 방향으로 이어졌다. 전단하중 10.08 kN, 변위
16.05 mm 일 때 콘크리트 측면 하단에 균열이 관찰되었으며 측면 좌, 우측의 균열이 서로 이어졌다. 전단하중 9.52 kN, 변위 16.62
mm 일 때 콘크리트 측면 하단의 균열이 벌어지는 것을 관찰하였다. 전단하중 10.36 kN, 변위 41.34 mm 일 때 콘크리트 측면의 일부가
떨어졌다. 전단하중 0.84 kN, 변위 52.61 mm 일 때 콘크리트가 파괴되며 실험이 종료되었다.