본 연구에서는 와이어로프 단위를 이용한 철근콘크리트 보의 비 부착형 보강 공법을 제시하였다. 전단에서 파괴된 15개의 보가 제시된 보강 공법에 의해 보수, 보강 된 후 재 실험되었다. 주요 변수는 전단경간비, 와이어로프 단위의 초기 프리스트레스력, 배근 방법 및 간격이다. 실험 결과 제시된 와이어로프로 보강된 보들의 전단강도와 파괴 후 연성 거동이 원래 보의 것들에 비해 매우 향상되었다. 또한 수직 와이어로프보다는 경사 와이어로프가 내력 향상에 유리하였으며 와이어로프에 작용된 초기 프리스트레스의 증가는 콘크리트 스트럿에서 주 인장응력의 크기를 감소시킴으로서 사인장 균열내력을 향상시켰다. 보강된 보의 전단내력과 ACI 318-05 및 EC 2 설계기준과의 비교로부터 전단경간비 2.5 이하의 보강된 보들의 전단내력은 ACI 318-05 기준에 의해 적절히 평가될 수 있었다. 한편 EC 2는 전단경간비 2.5 이상인 보강된 보들에서 와이어로프의 전단 전달 능력을 과대평가하였다.
The present study reports a simple unbonded-type shear strengthening technique for reinforced concrete beams using wire rope units. Fifteen beams failed in shear were repaired and strengthened with wire rope units, and then retested to failure. Influence of the prestressing force, orientation and spacing of wire rope units on the shear behavior of strengthened beams having shear span-to-depth ratios of 1.5, 2.5, or 3.25 were investigated. Test results showed that beams strengthened with wire rope units exhibited a higher shear strength and a larger post-failure deformation than the corresponding original beams. Inclined wire rope units was more effective for shear strength enhancement than vertical wire rope units. The increase of the prestressing force in wire rope units causes the decrease of the principal tensile stress in concrete, as a result, the diagonal tensile cracking strength of strengthened beams was higher than that of the corresponding original beams. Shear capacity of strengthened beams is compared with predictions obtained from ACI 318-05 and EC 2. Shear capacity of strengthened beams having shear span-to-depth ratio below 2.5 is reasonably predicted using ACI 318-05 formula. On the other hand, EC 2 overestimates the shear transfer capacity of wire rope units for beams having shear span-to-depth ratio above 2.5.
