사용승인일 이후 30년이 경과된 노후 건축물이 증가함에 따라 적절하게 보수보강을 해야 한다. 철근콘크리트 부재의 전단보강에 관한 선행연구에 의하면 외부 부착 FRP 보강공법은 효과적으로 보수보강이 가능하다. 하지만 수직 방향으로만 FRP를 전단보강한 일 방향 보강은 취약점 및 한계점이 있다. 따라서 이 방향 FRP 전단보강을 통해 취약점을 보완하고자 한다.
따라서 본 연구는 국내외 외부 부착 FRP 전단보강 선행연구와 설계 지침을 분석하고 보강 효과를 정리한다.
또한 변수를 비교·분석하고 보강에 영향을 미치는 인자를 파악하고자 한다. FRP 재료의 특성을 파악하고 보강재로 가장 적절한 CFRP를 선택하여 연구를 진행한다.
본 연구에 앞서 3장에서는 시편 인장 실험과 철근콘크리트 보 전단실험 결과를 사용하여 유한요소해석의 유효성을 검증한다. 실험 결과와 유한요소해석 결과인 시편의 응력-변형률 그래프를 비교한다. 또한 철근콘크리트 보의 유한요소해석 결과와 실험 결과의 전단력-변위 그래프, 스터럽 변형률 분포, CFRP 변형률 분포를 비교·분석하여 적합성과 경향성을 파악한다.
2장의 선행연구 및 설계 지침을 분석한 결과 전단보강 성능에 영향을 미치는 주요 변수는 전단경간비, 보강 시점, 단부 정착, 수평 방향 레이아웃 등으로 나타났다. 따라서 본 연구의 4장에서는 이 변수를 사용하여 유한요소해석을 진행한다.
전단력-변위 그래프, 콘크리트 보 변형률, 스터럽 변형률, CFRP 변형률을 비교·분석한다. 또한 ACI 440.2R(2017)의 설계 지침과 해석 결과 전단력을 비교한다. 이를 토대로 현재 설계 지침인 전단 설계식에 대하여 고찰한다.
5장에서는 본 연구로부터 얻어진 결과를 정리한다.