• 제목/요약/키워드: Ductile strengthening

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Behavior of steel-concrete jacketed corrosion-damaged RC columns subjected to eccentric load

  • Hu, Jiyue;Liang, Hongjun;Lu, Yiyan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권6호
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    • pp.689-701
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    • 2018
  • Corrosion of steel reinforcement is a principal cause of deterioration of RC columns. Making these corrosion-damaged columns conform to new safety regulations and functions is a tremendous technological challenge. This study presented an experimental investigation on steel-concrete jacketed corrosion-damaged RC columns. The influences of steel jacket thickness and concrete strength on the enhancement performance of the strengthened specimens were investigated. The results showed that the use of steel-concrete jacketing is efficient since the stub strengthened columns behaved in a more ductile manner. Moreover, the ultimate strength of the corrosion-damaged RC columns is increased by an average of 5.3 times, and the ductility is also significantly improved by the strengthening method. The bearing capacity of the strengthening columns increases with the steel tube thickness increasing, and the strengthening concrete strength has a positive impact on both bearing capacity, whereas a negative influence on the ductility. Subsequently, a numerical model was developed to predict the behavior of the retrofitted columns. The model takes into account corrosion-damage of steel rebar and confining enhancement supplied by the steel tube. Comparative results with the experimental results indicated that the developed numerical model is an effective simulation. Based on extensive verified numerical studies, a design equation was proposed and found to predict well the ultimate eccentric strength of the strengthened columns.

CFRP가 보강된 철근콘크리트 보의 거동과 연성 (Behavior and Ductility of Reinforced Concrete Beams Strengthened by CFRP)

  • 김진율;김광수;박선규;이영재
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.225-231
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    • 2007
  • 최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점들 때문에 구조물의 보강재로서 높은 관심을 모으고 있다. 본 연구에서는 CFRP 보강량에 따른 철근콘크리트 보의 구조적 거동과 보강된 CFRP 종류에 따른 보의 연성에 대해 연구한 것이다. 실험에서 보강량을 증가시켜 실험했을 때 실험체를 겹 보강하는 것보다는 폭 보강하는 것이 더 효율적이었다. CFRP로 보강된 보의 파괴에서는 휨 파괴를 일으키면서 취성적인 양상을 보였다. 또한 에너지 비 측면에서 보의 대부분이 취성 파괴로 분류되었다. CFRP 플레이트에 비해 쉬트의 에너지 비가 전체적으로 50%를 넘고 겹 보강을 하지 않은 실험체는 약 70% 정도로 나타났다.

고력 알루미늄 합금의 파괴특성에 관한 시효처리의 영향 (Effect of Aging Treatment on Fracture Characteristics of High Strength Al-Alloy)

  • 문창권;오세규
    • 수산해양기술연구
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    • 제20권1호
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    • pp.23-29
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    • 1984
  • 고역알루미늄합금의 파괴특성에 미치는 시효열처리의 영향에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 현미경 조직의 관찰결과 $190^{\circ}C,$ 12hr로 시효열처리한 것이 시효강화된 양호한 조직과 미세한 석출분포를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 2. 계단식시효열처리에 의하여 정상시효열처리보다 시효시간을 반정도로 단축시킬 수 있었고, 이들 조직도 유사하였다. 3. 인장파단면의 SEM 전자현미경 사진관찰결과는 $190^{\circ}C,$ 12hr으로 시효열처리한 것은 딤플형 입계 및 입내연성파괴를 나타내나, 이를 제외한 대부분은 시효열처리 시간과 온도에는 관계없이 입계연성파괴인 것이 관찰되었다.

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전통 목구조 멍에 부재의 휨 보강 특성 (Flexural Strengthening Characteristic of Sleeper Member Traditional Wooden Architecture)

  • 김정섭;조철희;신용석;조윤희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.145-152
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    • 2010
  • 본 연구는 루가구의 멍에 실험에서 휨거동 및 보강효과 등의 특성을 파악하였다. 실험 결과, 기준실험체는 가력하중 초기부터 하단에서 휨균열이 발생하여 파괴로 진행되었으나 탄소섬유막대 보강실험체는 실험체 상부에서 압축에 의한 수축현상이 발생하여 압괴되거나 보강재의 파단으로 파괴되어 초기하중부터 보강효과가 발휘되는 것으로 사료된다. 보강실험체는 기준실험체에 비해 항복강도는 6%~38%, 최대강도는 8%~17% 높은 강도를 나타내었다. 탄소섬유막대로 휨 보강한 실험체는 휨처짐 제어의 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 보강실험체의 연성계수는 기준실험체에 비해 평균 141% 정도 증가되는 것으로 나타나 구조적으로 연성 거동을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

FRP 시트로 보강된 RC 보의 보강 효과에 대한 이론적 분석 (Theoretical Analysis for Strengthening Effects of RC Beam with Reinforced FRP Sheet)

  • 하상수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.100-107
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 철근콘크리트 휨 부재에 탄소섬유시트, 유리섬유시트, PET(polyethylene terephthalate) 섬유 등을 이용하여 보강했을 때, 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등에 따른 보강효과를 파악하는 것이다. 변수별 보강효과를 파악하기 위해 가상의 휨부재를 기준실험체로 선정하여, 기준실험체에 대해 항복단면과 극한단면일 때의 모멘트-곡률 관계를 파악하였다. 보강하지 않은 기준실험체에 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등 다양한 변수를 적용하여 총 11개의 실험체의 모멘트-곡률 곡선을 비교하였다. 분석 결과, 보강하지 않은 실험체에 비해 보강한 실험체의 휨강도는 높게 나타났다. 그러나 연성에 대해서는 보강하지 않은 기준실험체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 변수별 휨 보강효과는 보강량이 많고, 파괴시 재료강도가 높을수록 우수하게 나타났으며, 연성효과는 보강재의 파괴시 변형률이 높을수록 우수한 것으로 나타났다. 손상 전과 손상 후의 보강효과에 대해서는 휨보강 효과와 연성효과 모두 10% 이내로 미미하게 나타나 손상상태에 있더라도 온전한 상태로 해석해도 큰 차이가 없을 것으로 판단된다.

탄소섬유쉬트의 정착 보강방법이 RC보의 휨거동에 미치는 영향 (Effect of Anchorage Type of CFS on Flexural Behavior of RC Beams)

  • 신성우;반병렬;이광수;조인철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.202-208
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    • 1998
  • To investigae the effect of anchorage type of carbon fiber sheet (CFS) on flexural behavior of RC beams, the loading test of RC beams reinforced with CFS was conducted in variable of anchorage Type such as bolting anchorage and U type anchorage using CFS. This study can be summarized as follows ; It is confirmed experimentally that the bolting anchorage and U type anchorage with CFS is very effective to delay the bond failure and prevent the peeling of CFS. Also, the anchorage type applied with this study is very effective to improve the ductility compared with the improving of maximum flexural strength of RC beams. It is believed that the anchorage type used this study must secure the ductile capacity of above 3 for the flexural strengthening of RC beams. In the future, it is required to obtain the data about anchorage type of CFS for utilization of field work as well as investigate the ductile capacity of conventional study of anchorage type

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마이크로 섬유를 혼입한 고인성 섬유 보강 콘크리트 (High Ductile Fiber Reinforced Concrete with Micro Fibers)

  • 신경준;이성철;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.92-98
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    • 2019
  • 일반적인 고인성 고성능 시멘트 복합재료의 경우 균질한 재료분포를 위하여 기본적으로 굵은 골재를 배재하는 경향이 있다. 그러나, 굵은 골재를 배재한 섬유 복합 시멘트 모르타르의 경우 재료의 탄성계수가 낮으며 단위시멘트량이 높아 경제성과 효율이 낮은 배합이기 때문에 대량으로 신규 구조물에 적용하기 힘들다. 따라서, 본 연구에서는 적절한 수준의 굵은 골재를 혼입하였지만 여전히 휨인성과 휨강도는 확보하고 있는 동시에, 균열 분산성능도 보유하고 있는 고인성 섬유보강 콘크리트에 대한 개발 연구를 수행하였다. 굵은 골재의 혼입량을 실험 변수로 실험 연구를 수행하였고, 결과에 따르면 고인성 모르타르의 기본 배합에 굵은골재를 잔골재의 25%중량비로 추가한 경우에서 가장 좋은 휨인성 그리고 균열분산 특성을 나타내었다. PVA섬유는 균열분산과 연성 증진에 효과적이었고, 강섬유 섬유의 경우 균열분산보다는 강도증진에 효과적이었다.

Effect of Anchorage Number on Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Glass Fiber Plates

  • Kaya, Mustafa;Kankal, Zeynel Cagdas
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제9권4호
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    • pp.415-425
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    • 2015
  • Reinforced concrete beams with insufficient shear reinforcement were strengthened using glass fiber reinforced polymer (GFRP) plates. In the study, the effect of the number of bolts on the load capacity, energy dissipation, and stiffness of reinforced concrete beams were investigated by using anchor bolt of different numbers. Three strengthened with GFRP specimens, one flexural reference specimen designed in accordance to Regulation on Buildings Constructed in Disaster Areas rules, and one shear reinforcement insufficient reference specimen was tested. Anchorage was made on the surfaces of the beams in strengthened specimens using 2, 3 and 4 bolts respectively. All beams were tested under monotonic loads. Results obtained from the tests of strengthened concrete beams were compared with the result of good flexural reference specimen. The beam in which 4 bolts were used in adhering GFRP plates on beam surfaces carried approximately equal loads with the beam named as a flexural reference. The amount of energy dissipated by strengthened DE5 specimen was 96 % of the amount of energy dissipated by DE1 reference specimen. Strengthened DE5 specimen initial stiffness equal to DE1 reference specimen initial stiffness, but strengthened DE5 specimen yield stiffness about 4 % lower than DE1 reference specimen yield stiffness. Also, DE5 specimen exhibited ductile behavior and was fractured due to bending fracture. Upon the increase of the number of anchorages used in a strengthening collapsing manner of test specimens changed and load capacity and ductility thereof increased.

섬유-강판 복합플레이트로 보강된 RC 보의 휨 거동에 관한 연구 (Flexural Behaviors of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Fiber-Steel Composite Plates)

  • 조백순;김성도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.483-491
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    • 2008
  • 철근콘크리트 보에 대한 섬유-강판 복합플레이트의 보강효과를 연구하였다. 합계 12개 철근콘크리트 보 중, 7개는 탄소 섬유-강판 복합플레이트(CSP)로 보강되었으며, 4개는 유리섬유-강판 복합플레이트(GSP)로 보강되었고, 나머지 1개는 비교를 목적으로 보강되지 않았다. 보강보 실험결과, 새로 개발된 섬유-강판 복합플레이트 보강시스템은 보강재의 조기탈락을 제어하여 연성파괴를 유도하는 것으로 나타났다. 본 연구에 사용된 CSP 보강보의 연성지수는 $3.01\sim3.81$, GSP 보강보의 연성지수는 $3.55\sim4.95$로 측정되었다. ESP 보강보 및 GSP 보강보의 최대하중은 보강하지 않은 기준보에 비해 각각 115%, 107% 향상된 것으로 측정되었다. 또한, 보강보 실험과 해석 결과들은 잘 일치하는 것으로 나타났다.

Performance Evaluation of Sprayed Ductile Fiber-Reinforced Mortar as a Repairing Material

  • Kang, Su-Tae;Koh, Kyung-Taek;Ryu, Gum-Sung;Kim, Jin-Soo;Han, Cheon-Goo
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제2권1호
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • Most of existing repair materials have some shortcomings such as brittle fracture, imperfect interface bonding and marked difference in modulus of elasticity compared with the structures. These problems make their repair inefficient. Some researches on using a fiber-reinforced mortar as an alternative to enhance the efficiency have been carried out recently. This paper presents the results of an experimental study on the performance of sprayed PVA fiber-reinforced mortar as a repair material. We evaluated its mechanical properties, durability and strengthening effect. This study shows that the sprayed PVA fiber-reinforced mortar is remarkably effective as a repair material.