• 제목/요약/키워드: 탄소섬유판

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보강재의 변형 부착에 따른 보의 구조적 거동 (A Study for Structural Behavior of R./C beams Strengthened with New Bonding Methods)

  • 한만엽;송병표
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권3호
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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.

보강판으로 외부부착 보강된 교량 바닥판의 성능향상을 위한 변수 해석 (Analysis of Strengthening Veriables for Strengthened Bridge Decks by Externally Bonded Sheet)

  • 심종성;오흥섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.556-565
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    • 2002
  • 콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 일차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 진전하게 된다. 바닥판의 거동을 효율적으로 향상시키기 위해서는 보강방향에 대한 고려가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 탄소섬유쉬트를 보강재로 사용한 경우의 보강된 바닥판에 대한 비선형 유한요소해석을 실시하였으며, 해석의 정확성을 높이기 위하여 보강된 바닥판의 경계조건과 재료성질을 시험조건과 부합될 수 있도록 모사하였다. 보강방향과 보강량에 대한 해석결과는 시험결과와 비교, 분석함으로써 정확성을 검증하였으며, 이와 함께 보강된 바닥판의 효율성을 검증하기 위하여 보강재량, 폭과 두께 등과 같은 보강변수에 의한 보강후의 구조적 효율성을 고찰하였다.

철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진성능 개선 보강 신기술 (New Technique on the Improvement of Earthquake-Resistant Performance for the Retrofitting of Existing Reinforced Concrete Beam-Column Joints)

  • 하기주
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.73-81
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    • 2004
  • 본 연구에서는 기존 철근콘크리트건물 보-기둥 접합부의 내진 성능을 개선하기 위하여 탄소섬유를 사용하여 구조물을 보강한 후 실험을 수행하였다. 이를 위하여 6개의 철근콘크리트 보-기둥 접합부를 제작하였으며, 지진하중과 같은 반복하중이 작용할 때 보강재료 및 보강영역 등을 변수로 하여 실험을 수행하여 각 보강변수에 따른 보강효과를 평가하였다. 본 실험을 통하여 구조물의 내진 성능 및 연성능력을 증진시킬 목적으로 새로운 보강재료(탄소섬유판, 탄소섬유봉, 탄소섬유쉬트)로 설계된 보강 실험체(RPC-CP2, RPC-CR, RJC-CP, RJC-CR)들은 내력증진은 물론이고 안정적인 이력거동을 확보할 수 있었다.

응력장을 이용한 직교적층 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 모드 I 균열 특성 연구 (The Study on the Characteristics of Mode I Crack for Cross-ply Carbon/Epoxy Composite Laminates Based on Stress Fields)

  • 강민송;전민혁;김인걸;우경식
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.327-334
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    • 2019
  • 층간분리는 복합재 적층판에서 발생하는 특수한 파손 모드이다. 유한요소해석기법을 활용하여 균열 성장방향이 확실히 예측되는 일방향 복합재 적층판의 층간분리 거동과 관련된 많은 수치적 연구가 수행되었다. 반면에 여러 방향으로 적층된 복합재 적층판의 층간분리는 층간 균열 뿐 만 아니라 기지재료 파손 및 섬유 브릿징을 수반하는 층내 균열이 발생한다. 또한 층간 균열과 층내 균열이 불규칙적인 비율로 나타나고 층내 균열도 임의의 각도로 성장한다. 이러한 직교적층 복합재 적층판의 균열 성장 방향에 대한 예측은 확정론적 해석 방법 보다는 확률론적 해석 방법이 유리하다. 본 논문에서는 직교적층 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판에 모드 I 하중이 가해질 때 균열 경로를 분석하여 향후 확률론적 해석의 기반 자료로 사용할 수 있는 확률 데이터를 수집하고 분석하였다. 직교이방성 재료의 균열선단에서의 응력장 해석결과를 활용하여 균열 성장 방향을 분석할 수 있는 두 가지 기준을 제안하였다. 제안한 방법을 이용하여 직교적층 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 균열 성장 방향을 정성적, 정량적으로 분석하고 실험값과 비교분석하였다.

유리판과 단일방향 탄소섬유강화 플라스틱판에서 점원에 의해 발생된 과도적 탄성파의 주파수 해석 (Spectral Analysis of Transient Elastic Waves Generated by Point Source in Glass and Unidirectional CFRP Plates)

  • 이정기;김호철;최명선;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.50-59
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    • 1994
  • 유리판과 단일방향(unidirectional) 탄소섬유 강화 복합재료(CFRP)판의 표면에서 연필심을 부러뜨려 발생된 과도적 탄성파를 음원으로부터 멀리 떨어진 서로 다른 위치에 둔 두개의 탐촉자로 검출하였다. 탐촉자에 검출된 과도적 신호의 스펙트럼 분석에 의해 판에서 pulse 형태로 발생된 신호는 Lamb파 분산관계를 따르며 전파하고, 유리판과 단일방향 CFRP판에서의 과도적 신호는 최저 대칭$(S_{0})$, 1차 대칭$(S_{1})$, 1차 비대칭$(A_{l})$ 모드의 최대 군속도 주변의 성분들로 형성되었다. 이러한 최대 군속도 주변 성분은 분산이 비교적 적기 때문에 과도적 신호의 초기부분은 크게 변화되지 않았으며, $A_{1}$ 모드 단절 (cut-off)주파수 이하 영역의 $S_{0}$ 모드가 가장 빠른 군속도로 전파되고 과도적 신호 형성에 크게 기여하는 모드이었다.

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강박판 및 탄소섬유판으로 전단보강된 철근 콘크리트 보의 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Behaviors of RC Beams Strengthened in Shear by Thin Steel Plate and Carbon Fiber Sheet)

  • 최종수;이대형;손창호;정영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.219-223
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    • 1995
  • Since the mid of 1970's, the construction of infrastructure has been booming and accelerating to keep up with rapid economic growth. Fast achievement of most construction activities has caused unfavorable effects of civil petitions associated with damages and nuisances due to last hasty works. it is well known that the falling down of Sungsoo bridge and the collapse of Sampoong department and other structures have occurred because of the construction not conforming with the specification, and thereby incurred enormous loss of life and property. Now a days. a periodic inspection and maintenance have been strongly interested on aged RC structures, of repair and reinforcement technique in the country, most repairing and reinforcing works have been performed on the basis of the guidance of few experienced local company in this field.

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외부 프리스트레스트 탄소섬유판에 의한 구조물 보강공법 (Strengthening of Reinforced Concrete Structures using Externally Prestressed CFRP plates)

  • 박선규;유영찬
    • 전산구조공학
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    • 제17권1호
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    • pp.39-42
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    • 2004
  • 콘크리트 구조물에 대한 보강공법은 1950년도에 개발된 강판보강공법을 위시로 하여 강연선에 의한 외부프리스트레싱 공법으로 발전하고 있으며, 약 10년전부터는 신소재인 FRP(Fiber Reinforced Polymer)에 의한 보강공법이 본격적으로 개발되어 실용화되고 있다. 강판보강공법은 에폭시 등의 접착제를 이용하여 콘크리트 인장측에 강판을 접착함으로써 강도 및 강성을 증가시키는 공법으로 강판을 보강재로 이용함으로써 공법에 대한 인지도가 높은 장점이 있는 반면, 재료의 가공 및 취급이 어려우며 중량이 커 자중이 증가되는 단점이 있다. 또한, 강재의 부식위험이 상존하고 있어 이에 대한 세심한 배려 및 주기적인 유지관리를 필요로 한다.(중략)

일방향 탄소섬유강화 플라스틱 복합재 적층구조의 충격 후 압축강도 시험 및 유한요소해석 (Test and Finite Element Analysis on Compression after Impact Strength for Laminated Composite Structures of Unidirectional CFRP)

  • 하재석
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.321-327
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    • 2016
  • 본 연구에서는 구조재로 널리 사용되는 일방향 탄소섬유강화 플라스틱 복합재 적층구조의 충격 후 압축강도에 대한 시험 및 유한요소해석을 수행하였다. 연구에서 사용된 복합재 적층판은 적층방법에 따라 2종류로 구분되며, 각 적층판에는 4가지의 충격에너지를 적용하였다. 충격 및 압축강도 시험은 미국재료시험협회 규격을 준수하여 수행하였으며 비파괴검사 방법인 C-Scan을 통해 충격손상을 분석하고 압축시험을 통해 충격 후 압축강도를 산출하였다. 충격 및 압축강도 해석은 복합재 섬유/기지/단층/적층판 수준의 손상과 파손을 점진적으로 예측할 수 있는 점진적 파손해석을 사용하였다. 접촉하중, 처짐, 충격손상, 압축강도 등에 대한 시험 및 해석결과의 비교로부터 해석결과의 타당성을 확인하였다.

강판, 탄소섬유쉬트, 탄소섬유판으로 휨보강된 철근콘크리트 슬래브의 구조적 거동 (Structural behavior of R/C Slabs Strengthened with Steel Plate, Carbon fiber sheets, and Carbon Fiber Laminate.)

  • 이영재;문희중;이경언;정란;정상진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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    • pp.601-606
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    • 1998
  • In recent years, strengthening by steel plate, carbon fiber sheets, and carbon fiber laminate in spotlighted in order to repair and rehabilitation of R/C slabs. In this study, 3 method of rehabilitation are analyzed from the tests. Test parameters are the width of cracks, the method of repair and rehabilitation, the magnitude of pre-load. Deflection, failure load, strains of reinforcing bar, strains of sheet and plates are measured during tests. The failure mode and separption load analyzed from these measured data.

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강판, 탄소섬유쉬트, 탄소섬유판으로 휨보강된 천근콘크리트보의 구조적 거동 (Structural behavior of R/C Beam Strengthened with Steel Plate, Carbon Fiber Sheets, and Carbon Fiber Laminate.)

  • 이영재;문희중;이경언;정상진;정란
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.691-696
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    • 1997
  • In recent years, stengthening of beam by steel plate, carbon fiber sheets, and carbon fiber laminate is spotlighted in order to repair and rehabilitation of R/C structures. In this study, 3 method of rehabilitation technic are analyzed from the tests. Test parameters are the width of cracks, the method of repair and rehabilitation, the magnitude of existing load. Deflection, failure load, strains of reinforcing bar, strains of sheet and plates are measured during tests. The failure mode and ultimate load are analyzed from these measured data. Test result shows that the width of cracks and the magnitude of existing load do not make any difference of ultimate flexural capacity.

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