• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.5
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• pp.483-491
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• 2008

The effectiveness of a new fiber-steel composite plate designed specifically to be used for strengthening of reinforced concrete members has been investigated. Twelve reinforced concrete beams were tested. Seven of the beams were strengthened with carbon fiber-steel composite plate(CSP), four of the beams were strengthened with glass fiber-steel composite plate(GSP), and one beam was used as a control specimen. The experimental results showed that new strengthening system controls the premature debonding and provides a more ductile failure mode than other conventional strengthening systems. The observed ductility ratios were $3.01\sim3.81$ and $3.55\sim4.95$ for strengthened beam with CSP and GSP, respectively. The maximum load was increased by 115% and 107% for strengthened beam with CSP and GSP, respectively, comparing with control beam. In addition, experimental and analytical results were well agreed.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.11 no.1
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• pp.130-140
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• 2007

Fiber-sheet and steel-plate strengthening methods have been mainly used for strengthening the RC structures. However, recently the application of these two methods have dramatically decreased due to premature debonding failure between concrete surface and fiber-sheet and heavy self-weight of steel-plate. This article presents experimental results of shear behavior in RC beams strengthened with GSP(Glass fiber-Steel composite Plate). The thin steel plate in GSP makes usage of the anchoring system possible, which could delay or prevent the premature debonding failure. Three reference beams and 60 strengthened beams with GSP were tested. The experimental results showed that strengthened beams with GSP considerably increased in shear capacity compared with the reference beams.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.5
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• pp.233-244
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• 1997

구조적으로 손상을 입은 구조물들에 대한 보강방법으로 강판, 카본쉬트, 아라미드섬유쉬트 등을 이용한 접착공법이 최근 들어 많이 사용되고 있으며 그 중 가장 널리 Tm이는 방법은 강판접착공법이다. 강판접착공법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 오고 있으나, 보의 구조적 거동에 영향을 미치는 다양한 인자들의 영향이나 강성, 파괴양상등에 미치는 영향들에 대해서는 체계적인 평가가 이루어지지 않은 실정이며 특히 강판접착공법에서 파괴에 큰 영향을 미치는 박리하중에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일련의 철근콘크리트보부재를 대상으로 하여 주요실험변수로 선행하중의 크기, 강판의길이, 강판의 두께, 앵커볼트의 간격과 유무, 강판의 층수, 측면보강높이를 실험변수로 하여, 휨인장에 대해 강판잡착공법을 적용하여 포괄적인 실험을 수행하였다. 3등분점하중법의 실험결과를 이용하여 처짐, 인장 및 압축 철근의 변형도, 콘크리트와 강판의 변형도를 분석하였고, 이를 토대로 파괴양상과 파괴하중을 분석하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.3
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• pp.197-208
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• 1998

최근들어 손상된 실구조물의 보강공법들이 적용,발전되어왔다. 가장 보편적으로 사용된공법이 강판과 탄소섬유를 이용한 공법이지만, 이론적인 배경과 적용기술이 아직은 정립되어었지 않은 상태이다. 강판보강의 경우 단부에서의 응력집중이 보강 효과를 결정짓는 가장 중요한 변수이므로, 본 연구에서는 이러한 응력집중을 완화하기 위하여 단부에 보강판과확대판을 부착하여 실험을 하였고, 탄소섬유 보강 실험에서는 다층 시공시 보강량을 조절하여 실험하였다. 실험 결과는 하중-처짐, 항복하중, 최대하중, 보강재의 전단응력의 분포와 보강재의 파괴양상을 분류하여 정리하였다. 실험을 통하여 강판 보강의 경우 본 연구에서 제안된 단부에서의 보강방법이 보강효과가 향상된 것을 확인하였고 탄소섬유 보강시에는 탄소섬유의 보강량을 조절함으로써 경제적인 설계와 시공이 가능한 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.1 s.85
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• pp.113-120
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• 2005

The purpose of this study is to investigate the strength and ductility improvement of columns retrofitted by steel-fiber composite plate. Test specimens strengthened by three different materials - steel plate(SP), carbon fiber sheet(CF) and fiber-steel composite plate(CP) - were tested under cyclic lateral load with a constant axial load equal to $20\%$ of the axial compression capacity. The structural capacity of composite plate was good or better than that of other retrofitting materials. Test results from all retrofitted specimens showed that considerably higher retrofitting amount was required for strength enhancement. The ductility of retrofitted columns by composite plate was fairly improved. Also, energy ductility ratio was more effective than displacement ductility ratio for ductility estimation of retrofitted column.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.6
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• pp.129-137
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• 1997

본 논문의목적은 단조증가하중을 받는 강판 및 탄소섬유 sheet 로 보강된 철근콘크리트 단순보의 역학적 거동특성을 규명하기 위한 것이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 단부응력해석이 고려된 비선형 해석프로그램을 개발하였으며, 적용된 재료비선형모델은 콘크리트인 경우 tensile strain softening이 고려된 응력-변형율선도, 철근과 강판에 대해서는 bilinear 모델, 그리고 탄소섬유 sheet에 대해서는 완전탄성체의 모델이 적용되었다. Debonding 에 대해서는 보강재 단부의 전단응력에 의한 콘크리트박리하중을 Roberts의 해석적방법을 수정하여 계산하였다. 또한 개발된 프로그램은 실험결과 및 ADINA에 의한 해석결과와 비교하였으며, 보강단면 등에 따른 거동을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.5
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• pp.151-158
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• 1998

최근 들어 구조물을 보강하는 방법으로 강판 또는 섬유쉬트를 외부에 부착시키는 공법이 많이 사용되고 있다. 섬유쉬트 중에서 가장 널리 사용되는 것은 탄소섬유쉬트이지만, 성능면에서 뒤지지 않고 가격면에서는 오히려 유리한 아라미드섬유쉬트에 관한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 아라미드섬유쉬트로 휨보강한 RC보의 파괴양상 및 강도성능, 변형성능을조사하고, 여섯 개의 보강변수에 대한 보강효과를 조사하였다. 인장철근비, 보강길이, 보강겹수, 앵커볼트 정착 유무가 각각 다른 16개의 실험체와 밑면 마감처리 및 부재손상 여부가 다른 2개의 실험체, 그리고 이들 보강 실험체의 비교 근거가 되는 비보강 실험체 2개를 실험하여 그 특성을 연구하였다. 실험결과, 보강성능과 파괴양상에 가장 큰 영향을 미치는 변수는 보강길이로 나타났다. 보강겹수도 어느 정도의 영향을 미치는 것으로 나타났으나 그외 다른 변수들의 영향은 미비한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.5
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• pp.641-648
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• 2009

Concrete structures become more common in railway systems with an advancement of high speed train technologies. As the service life of concrete structures increases, structural strengthening for concrete structures may be necessary. There are several typical strengthening techniques using steel plate and fiber reinforced polymer (FRP) materials, which have their own inherent shortcomings. In order to enhance greater durability and resistance to fire and other environmental attacks, basalt fiber material attracts engineer's attention due to its characteristics. This study investigates bonding performance of basalt fiber sheet as a structural strengthening material. Experimental variables include bond width, length and number of layer. From the bonding tests, there were three different types of bonding failure modes: debonding, rupture and rip-off. Among the variables, bond width indicated more significant effect on bonding characteristics. In addition the bond length did not contribute to bond strength in proportion to the bond length. Hence this study evaluated effective bond length and effective bond strength. The effective bond strength was compared to those suggested by other researches which used different types of FRP strengthening materials such as carbon FRP.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.15 no.3
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• pp.377-385
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• 2003

Flexural characteristics of the R.C beams strengthened with newly-developed grid-type carbon fiber plastics(CFRP-GRIDS) were investigated. The tests were conducted under the four-points load to the failure to investigate the strengthening effects of CFRP-GRIDS on the beams. Results showed that initial cracks appeared in the boundary layers of fibers embedded in the newly-placed mortar concrete slowly progressed to the direction of supports and showed fracture of fiber plastics and brittle failure of concrete in compression in sequence after the yielding of steel reinforcement. Accordingly, the appropriate area of Grid-type carbon-fiber plastics in the strengthening design of deteriorated RC structures should be limited and given based on the ultimate strength design method to avoid the brittle failure of concrete structures.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2000.10a
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• pp.691-696
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• 2000

Shear strengthening method by steel plates and fiber reinforced polymer lamination has recently been favorably selected due to its efficiencies of duration and performance. Shear failure being brittle and difficult to predict, reinforced concrete structures must have sufficient capacity to absorb the energy for shear failure and to support temporarily the overload which may result due to the loss of shear capacity to the structure. These respects being considered, this research has carried out with the purpose of the experimental verification of the shear strengthening effect and ductility evaluation.