• 제목/요약/키워드: CF(carbon fiber) sheet

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GFS-CFXB 내진보강법을 이용한 지진피해를 받은 R/C 건물의 내진성능 평가 및 내진보강 효과 (Seismic Strengthening and Performance Evaluation of Damaged R/C Buildings Strengthened with Glass Fiber Sheet and Carbon Fiber X-Brace System)

  • 이강석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.667-674
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    • 2013
  • 기존 강재 브레이싱 내진보강법은 정착부의 안정성 문제와 브레이싱의 국부좌굴이 발생할 문제가 있으며, 이를 방지하기 위한 추가보강으로 인해 불필요한 자중증가 등으로 경제적인 내진보강성능 확보에 어려움이 있다. 이 연구에서는 지진피해를 받은 건물에 지진피해로 인한 기존 기둥의 연성확보를 위해서 유리섬유시트(glass fiber sheet)로 래핑을 함과 동시에 기존 철골 X-브레이싱 내진보강법에 비교해서 경량의 고강도 재료로 보강 후 추가적인 중량증가가 거의 없으며, 브레이싱 압축 좌굴거동에 자유로운 탄소섬유 앵커 X-브레이싱공법(carbon fiber X-brace)을 조합한 경제적이며 효과적인 새로운 내진보강법(GFS-CFXB)을 제안하였다. 이 연구에서 제안한 GFS-CFXB공법의 유용성을 검증할 목적으로 지진피해를 받은 골조를 대상으로 반복가력에 의한 구조실험을 실시하여 내진성능 및 내진보강 효과를 검증하였다.

탄소섬유시트로 구속된 원형 RC기둥의 일축압축 거동 (Uniaxial Compression Behavior of Circular RC Columns Confined by Carbon Fiber Sheet Wraps)

  • 한상훈;홍기남
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.125-133
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    • 2007
  • CFS로 둘러싸서 외부에서 구속하는 방법은 정적 혹은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥을 보강하는데 매우 효과적이다. 이러한 CFS 보강법의 신뢰성 있고 경제적인 설계를 위해서는 정확한 CFS 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 파악하는 것이 필요하게 된다. 본 연구에서는 원형단면을 갖는 단주 RC 기둥에 대해서 일축압축 실험을 실시하였다. CFS 면적비, 나선철근 면적비, 그리고 콘크리트 압축강도가 CFS로 구속된 콘크리트의 응력-변형률관계에 대한 영향을 평가하기 위한 실험변수로서 고려되었다. 기둥을 CFS로 횡보강함으로서 콘크리트의 강도 및 연성이 크게 증가되었다. 또한, 나선철근이 배근된 실험체의 강도증가율은 CFS만으로 횡보강된 실험체보다 횡보강성능이 크고 작게 나타났다.

강판 및 CFS로 보강된 R/C보의 피로거동 특성 비교 연구 (A Comparative Study in the Fatigue Behavior Characteristics of R/C Beams Strengthened with Steel Plate or Carbon Fiber Strengthened with Steel Plate or Carbon Fiber Sheet)

  • 심종성;황의승;배인환;장상훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.527-533
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    • 1997
  • The purpose of this study is to investigate the fatigue behavior of the reinforced concrete beams strengthened with steel plate and CFS(csrbon fiber sheet). In this study, fatigue loads of 60 to 80 percent of the ultimate strength are applied to the specimens. From the results of test the beams strengthened with steel plate show the flexural failure mode, while the specimens strengthened with CFS fail by separation between CFS and concrete surface. In case of the stress level of 70%, strength degradations of the beams with steel plate and CFS in normalized flexural rigidity at 5,000 cycles is 24 and is 24 and 28 percent respectively.

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CFS로 보강된 RC보의 가력상태에 따른 휨파괴 거동 (Flexural Failure Behaviour of RC Beams Strengthened by CFS according to Loading Condition)

  • 박성수;조수제
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.223-230
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 탄소섬유쉬트(CFS)로 보강된 RC보의 보강시 상재하중의 유무에 따른 보강효과와 휨거동을 실험적으로 고찰하는 것이다. 실험변수는 인장철근비(0.85, 1.32, 1.91%)와 상재하중(무보강보의 항복내력의 80%)으로 한다. 보강보의 구조적 거동을 항복하중과 극한하중, 하중-중앙부 처짐 관계, 연성, 보강 효과의 항으로 비교하였다. 실험결과로부터, CFS로 보강된 RC보의 극한 내력과 휨파괴거동이 원부재와 부착된 CFS 간의 초기응력에 의해 변화하는 것으로 나타났다.

CFS로 보강된 모형 RC 슬래브 교량의 실험적 연구 (An Experimental Study on Half Scale RC Slab Bridges Strengthened with Carbon Fiber Sheet)

  • 심종성;김규선;김경민
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.537-542
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    • 1999
  • The design methodologies for carbon fiber sheet(CFS) strengthening of RC structures are not well established yet because the structural behavior of strengthened RC structures is more complex than that of unstrengthened ones. Even though the research for the methods using CFS has beed studied, the strengthening effects and structural behaviors of strengthened structures are not systematized yet. The purpose of this study is to carry out the experimental studies on three kinds of half scale RC slab bridges and to investigate the behavior of RC slab bridges from the experimental results. Typical flexural failure occurs in the non-strengthening slab like general RC slab bridges, and also the flexural failure occurs in the all area strengthened slab with sudden rip-off failure of strengthening material by punching shear. For the case of strip type strengthened slab, flexural failure occurs, with rip-off of second strip at the base of loading point. Strengthening effect on the slab using CFS is that the strength is increased upto 7~15 percent and the crack pattern is changed.

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선가력 후 휨 보강한 RC보의 보강 효과에 관한 연구 (A Study on the Strengthening Effect of Reinforced Conctete BeamsFlexural Strengthening after Pre-loading)

  • 김정섭;신용석;조철희;김경옥
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.183-190
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    • 2006
  • 본 연구는 철근콘크리트 보에 대해 선가력 후 보강재료별로 보강 효과를 파악하기 위하여 휨 실험한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험결과, CB 보강 실험체가 콘크리트 내부에 매입되어 일체 거동함으로써 휨내력 향상 및 연성능력 면에서 가장 우수한 것으로 나타났으며, 섬유계 보강재인 CFS와 GFS 보강 실험체 또한 우수한 내력을 가지는 것으로 나타났다. GSP 보강실험체의 경우 다른 보강 실험체에 비해 보강재 자체의 내력은 큰데 반해 콘크리트와 부착성이 떨어져 상대적으로 낮은 보강효과를 보였으며 실제 구조체에서는 콘크리트와 부착성이 개선 되어 보다 큰 보강효과를 발휘할 것으로 사료된다.

R/C기둥에 대한 CFS의 전단보강효과 (Shear Retrofitting Effectiveness of CFS for R/C Columns)

  • 이용택;이정희;황홍순;송성용;나정민;이리형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.445-450
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    • 2002
  • In this paper, FEM analysis is peformed in order to estimate the behavior of RC columns retrofitted with Carbon Fiber Sheet(CFS). Five specimens with different quantity of CFS are analyzed and compared with experimental results. The analytical results show that FEM can be used to predict the shear behavior of columns retrofitted with CFS.

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유사연성 하이브리드 FRP 시트를 이용한 RC 보의 휨 보강 (Pseudo-Ductile Hybrid FRP Sheet for Strengthening Reinforced Concrete Beams)

  • 하상수;최동욱;이진용;김길희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.239-247
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    • 2008
  • 철근콘크리트 휨 부재 보강에 자주 사용하는 탄소섬유 대신 탄소섬유 및 유리섬유 두 가지를 동시에 사용, 보강된 콘크리트 휨 부재의 강도 및 연성을 증진시키는 방안을 연구하였다. 두 가지 섬유의 혼합비가 적절한 경우, 탄소섬유가 선파단하고 보다 큰 변형 및 응력에서 유리섬유가 순차적으로 파단하는 소위 유사연성거동을 보일 수 있다. 본 연구에 사용된 두 가지 섬유가 유사연성거동을 보일 수 있는 이론적인 혼합비는 4.62 : 1 (체적비)로 나타났다. 두 가지 섬유로 보강한 무근콘크리트보의 휨 실험에서 탄소섬유 :유리섬유 = 6.8 : 1 이상인 경우 유사연성거동이 나타남을 확인하였다. 체적비 8.8 : 1의 유리섬유-탄소섬유 하이브리드 시트를 제작하고, 철근콘크리트보를 보강한 후 휨 실험을 수행하였다. 하이브리드 시트 1겹 및 2겹으로 보강한 보에서 모두 무보강 보에 비하여 강도가 증진하는 반면에, 연성이 유지되는 결과를 확인하였다. 하이브리드 시트를 사용하면 탄소섬유를 사용한 보강에 비하여 보다 경제적이면서 탄소섬유와 동등 이상의 강도 및 보다 우수한 연성을 나타내었다. 하이브리드 시트를 사용한 휨 부재 보강에서 한 가지 섬유만을 사용하는 기존의 설계 방법을 적용하여도 보수적인 설계가 가능하였다.

강판 및 탄소섬유로 보강된 철근콘크리트보에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on the Reinforced Concrete Beams Strengthened with Steel Plate and Carbon Fiber Composites)

  • 심종성;배인환
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권6호
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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.

반복하중을 받는 CFS로 보강된 R/C 보의 휨 강성 평가 (Estimation of Flexural Rigidity of R/C Beam Strengthened with CFS subjected to repeated loadings)

  • 김충호;장종완
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.231-238
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    • 2004
  • R/C교량에서 진행성 균열과 과도한 처짐에 의한 휨 내력의 저하는 차량하중에 의한 동적 반복하중으로부터 발생한다. 이러한 사실은 정적인 단조증가 하중 재하실험으로부터 획득한 자료의 동적 반복하중에서의 확인과 평가의 필요성을 제기한다. 따라서, 본 연구는 CFS로 보강된 R/C보를 단조증가하중 재하실험과 반복하중 재하실험을 동시에 수행하였다. 동적 반복하중 재하실험에 의하여, 단조증가하중 재하실험에 의한 결과의 타당성 및 적합성을 확인하고 반복하중에 의한 모멘트-곡률, 휨 강도의 감소, 균열 및 파괴 특성 등을 평가하였다.