• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.04a
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• pp.161-164
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• 2008

In recent years, carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) has been widely used for repairing and/or strengthening structural elements in concrete. Not enough test data, however, are available to predict the long-term performance of the repaired and improved structures exposed to weathering. The objective of this research is to study the effect of freeze-thaw cycling on the behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened in shear with carbon fiber sheet. Six small-scale RC beams (100mm${\times]$100mm${\times]$400mm) were strengthened with CFRP in shear, subjected to up to 400 cycles freeze-thawing from -17${\sim}4^{\circ}C$, and tested to failure in four-point bending. Test result, there was no significant damage to carbon fiber sheet strengthened concrete beams had been suffered 30 cycles of freeze-thawing, and more over 60 cycles of freezing-thawing brought about a reduction in resistance of only 25% of the initial level.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.5
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• pp.109-115
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• 1998

철근콘크리트 구조물이 과소설계되어 있거나 과다 하중이 작용하게 되면 그 구조물의 구조성능을 파악하여 보수.보강을 시행하게 된다. 최근에 가장 맣이 사용되는 보수.보강 재료로는 특히 휨내력을 보강하는데 탄소섬유를 들 수 있다. 탄소섬유쉬트는 내열성과 내호염성에 있어서 회재가 발생할 경우 보강재료로서 충분한 성능을 가지고 있다. 그러나 이를 접착시키는데 사용되는 에폭시는 유기계 물질로서 화재시 유독가스가 발생하고 내열성능도 30$0^{\circ}C$정도에도 지탱하기 어려워 화재 발생이 가능한 구조물에 사용하기 어렵다. 이 연구에서는 무기계 폴리머 복합재료로 접착된 탄소섬유를 고온(약 800~100$0^{\circ}C$, 1시간)으로 가열한 후 가열된 섬유판의 인장, 휨 전단내력을 검토하여 내열성능을 파악하고 이 섬유쉬트로 보강한 철근콘크리트 부재의 휨 성능을 실험적으로 규명하여 화재의 위험이 있는 구조물에 구조적인 보강재료로 사용이 가능한가를 검토하였다. 연구 결과, 개발된 무기계 폴리머 복합체는 인장강도, 휨강도 및 접착강도가 유기계 접착제와 유사하게 나타났고 800~100$0^{\circ}C$ 정도로 1시간 가열한 이후에도 상온 시험체 휨내력과 전단내력의 63%, 33% 정도를 유지하여 화재의 위험이 있는 부위에도 사용이 가능한 것으로 판단되었다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.2
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• pp.45-50
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• 2002

근년, 철근 콘크리트조 구조부재의 열화 및 건축물의 용도변경에 따라 건축물의 보수 및 보강에 관한 공법의 개발 및 그 효과를 검증하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라, 보강공법으로서는 경제성ㆍ시공성 면에서 우수한 탄소섬유시트, 아라미드섬유 시트, 유리섬유시트 보강공법 및 FRP판 보강공법 등 합성수지 접착제를 사용하는 새로운 보강공법들이 폭넓게 연구되어 현장 실용화되어 사용 중에 있다. 그러나, 이들 보강공법에 관한 연구는 주로 구조적인 내력 보강효과 산정에 관한 것이 대부분이고 보강후의 내화성능 및 내구성능에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다. 이들 보강공법은 주로 에폭시수지계 접착제에 의하여 콘크리트와 보강재의 접착력에 의하여 내력이 전달되는 메커니즘으로 되어있어 화재가 발생한 경우 내화피복이 없다면 접착제 자체의 연소에 의하여 유독가스의 발생 및 접착강도가 크게 저하되어 그 구조적인 보강성능은 급속히 저하할 것으로 판단된다. 또한, 현재 이들 보강공사는 내화성능의 검토 없이 실제 시공이 이루어지고 있으므로 화재시에는 대형참사를 일으킬 위험성이 있다.(중략)

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.165-165
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• 2011

내진 설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 교량의 경우 지진 발생시 교각의 파괴 또는 구조적 피해는 교량 전체 시스템의 붕괴를 초래하므로 지진하중에 대하여 피해를 최소화해야 한다. 이를 위해 내진설계규정이 적용되기 이전의 교량 또는 지진취약지역으로 분류된 곳의 교량, 사회적 중요도가 높은 교량에 대해 교각의 내진성능보강을 실시하고 있다. 2007년 말 국토해양부가 관리하고 있는 11,940개 교량 중 지진 발생시 피해가 우려되는 1,342개(일반국도 682개, 고속국도 600개) 교량에 대해 2006년부터 내진보강이 착수되었고 2009년에는 확대 추진하여 일반국도 80개교, 고속국도 100개교에 대한 보강을 실시하였다. 이와 같이 확대 추진되고 있는 정책에 반해, 내진보강 기술 및 제품이 부족하고 새로운 내진보강재 개발이 불가피해지고 있는 것이 현실이다. 소성영역에서의 횡방향 철근은 지진 시 종방향 철근의 좌굴과 콘크리트의 압축강도저하를 방지하며, 전단보강철근으로도 중요한 역할을 하여 교각의 전단강도를 증가시킨다. 그러나 이러한 횡방향 철근은 초기 설계에 의한 시공이 종료된 후 기존의 성능을 증가시키기 위하여 철근량을 증가하거나 단면의 변화를 주기에는 매우 어려운 일이다. 따라서 내진성능을 위한 단면력 증가를 위하여 다양한 재료의 보강재와 형식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 원형교각 모델의 구조해석을 이용해 내진성능평가를 선행한 후 실험체를 제작, Helical Bar를 보강하여 준정적 실험을 통해 내진보강성능을 평가하였다. 압축설계강도 $f_{ck}=240kgf/cm^2$를 기준으로 교량등급 2등교인 일반적인 도로교의 1/4축소모형을 설계, 기초부는 $1,200{\times}600{\times}600$ (mm)으로 철근과 콘크리트로 구성하였으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm 크기의 철근콘크리트 원형 교각 실험체를 제작하였다. 제작된 실험체는 총 3개로, 분류는 무보강 일반 실험체, Helical Bar 직경에 따른 분류, 보강간격에 따른 분류로 나누어진다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.14 no.5
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• pp.102-109
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• 2010

This paper investigates the bond behavior of reinforced concrete beams having high-strength transverse reinforcement. A total of four reinforced concrete beams were tested in this study to estimate the bond capacity of the proposed U-shape reinforcement. The proposed U-shape reinforcement not only has a simple structure to install, but also can increase the bond capacity of reinforced concrete beams by controling bond cracks. This study follow the test method proposed by Ichinose to obtain the bond stress and the bond slip of the specimens. The main test parameters were the yield strength, ratio, and reinforcing types of transverse reinforcements. It was found that the proposed U-shape reinforcement was able to effectively improve the bond performance of reinforced concrete beams with high-strength transverse reinforcement.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.22 no.4
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• pp.527-534
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• 2010

This study presents a simple method to improve the bond performance of reinforced concrete (RC) beams having high-strength shear reinforcement. In general, the yield strength and the ratio of shear reinforcements are the main parameters governing the shear capacity of RC beams. The yield strength of shear reinforcement, however, has little influence on the bond capacity of RC beams. Therefore, a sudden bond failure of the members with high-strength shear reinforcement can occur before flexural failure. To estimate the structural performance of the proposed method, four RC beams were cast and tested. The main test parameters were the yield strength, ratio, and reinforcing types of shear reinforcements. The experimental results indicated that the proposed method was able to effectively improve the bond performance of RC beams with high-strength shear reinforcement.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.273-276
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• 2008

The use of FRP(Fiber Reinforced Polymer) bars to replace conventional steel bars in reinforcing concrete structures is currently encouraged by many structural engineers, especially for their noncorrosive properties. The partial inferiority of the bond and mechanical properties for FRP bars, however, leads to wider and deeper cracks compared with those of steel reinforced concrete structures. This paper presents experimental results of concrete beams reinforced with FRP bars tested under static loading conditions up to failure. The study focuses on the effects of the reinforcement ratio on the behavior of concrete beams at various stages during loading. The study also attempts to establish a theoretical basis for the development of simple and rational design procedures for concrete beams reinforced with FRP bars.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.14 no.3
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• pp.207-215
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• 2014

As a reinforcement material for RC members, the modified epoxy mortar has been reported one of the superior materials since the material can improve the load capacity and the seismic performance of the RC members. However, there were few experimental studies and analytical research for improving seismic performance with the material. This study is to propose an effective reinforcement plan for RC Ordinary Moment Resisting Frame (OMRF) with the evaluation of seismic performance and economic analysis. For the objective, first, the load-deflection curve of a simple beam specimen was compared with the analytical results. Second, a 5-story RC OMRF structure was designed only for gravity load and the alternatives for seismic reinforcement were suggested. Third, pushover analysis was executed for evaluation of design coefficients and seismic performance of the structures. Finally, an effective reinforcement plan was suggested based on the results of quantity take-off and economic analysis. The findings of this study can be utilized as the basic data when the modified epoxy mortar is applied to practice for improving the seismic performance of RC members.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.15 no.1
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• pp.78-86
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• 2003

Reinforced concrete beams are often retrofitted with various FRP composite sheets. This paper is focused on the comparison of structural performance of various FRP sheets and proposal of the retrofitting design formula. Effects of the FRP kinds(AFRP, GFRP, CFRP) and the reinforcing steel ratio on behavior of the retrofitting beams are tested and analyzed with particular emphasis on the maximum load capacity, stiffness, and ductility. The experimental work included 4 point flexural testing of 3.2m span reinforced concrete beams with bonded external reinforcements. The results show that the difference of FRP kinds is not large and the flexural load capacity is mainly affected by stiffness of the retrofitting materials. This paper also proposes the design formula on the retrofitting reinforced concrete flexural members and checks with this experimantal work and previous research results.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.53-56
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• 2008

Reinforced concrete rahmen structures has been required ductility as well as strength of beam-column joint in seismically hazard area. Some investigations have been presented for retrofitting and/or strengthening structural elements in structure. Strain-hardening cementitious composite(SHCC) has been expected excellent reinforcement performance in beam-column joint area. The properties of reinforcing fiber, as tensile strength, aspect ratio and elastic moudulus, have great effect on the fracture behavior of SHCC. The purpose of this experimental study is to evaluate structural performance of exterior reinforced concrete beam-column joint strengthened with SHCC under cyclic loading.