GFRP 보강근 설명 영상

정의와 역할

유리섬유폴리머보강근은 유리섬유를 열경화성 수지로 굳혀 만든 봉이다.

강재와 달리 녹이 슬지 않는 비금속 인장 보강재다.

콘크리트 속에 넣어 인장력을 받는 역할을 맡는다.

쉬운 말로 하면 철근 대신 쓰는 플라스틱 막대다.

구성 요소와 제조

GFRP 보강근은 유리섬유, 수지, 표면 처리 세 요소로 이루어진다.

인장력은 주로 유리섬유가 받고, 수지는 힘을 섬유에 전달한다.

제조는 섬유 다발에 수지를 함침한 뒤 인발성형으로 연속 성형하는 순서다.

인발성형은 수지를 묻힌 섬유를 가열 금형에 통과시켜 굳히는 연속 성형법이다.

표면은 모래 피복이나 돌기로 처리해 콘크리트와의 부착을 높인다.

강재와 비교

강재 철근과 GFRP 보강근은 물성이 크게 다르다.

GFRP 의 탄성계수는 약 40~60GPa로 강재의 약 1/5 수준이다.

같은 힘에서도 변형이 커져 처짐과 균열 폭 검토가 엄격해진다.

부식은 GFRP 가 강점이고, 파괴는 항복 없이 취성적으로 일어난다.

그래서 강도와 사용성을 함께 보고 설계해야 한다.

계산 예제

인장력 100kN을 받는 부재를 가정하고 필요한 단면적을 구한다.

필요 단면적은 인장력을 강도로 나눠 구한다. 강재는 250mm², GFRP는 125mm²다.

같은 응력 200MPa에서 변형률은 강재 0.001, GFRP 0.004로 네 배가 된다.

강도만 보고 단면을 정하면 사용성에서 설계가 실패한다.

필요 단면적은 강도로, 처짐과 균열 폭은 탄성계수로 정한다.

헷갈리는 점과 직접 풀기

시험에서 자주 감점되는 실수는 네 가지다.

GFRP 는 탄성계수가 낮아 강재 탄성계수로 처짐을 계산하면 안 된다.

항복점이 없으므로 인장강도에 환경 저감을 적용한 설계 강도를 쓴다.

정리

GFRP 보강근의 핵심을 한눈에 정리한다.

부식에 강하지만 탄성계수가 낮아 사용성 검토가 설계를 지배한다.

답안에는 장점 한 줄마다 한계 한 줄을 함께 적는다.