• Steel and Composite Structures
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• 제50권2호
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• pp.183-199
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• 2024

In this paper, a closed-form rigorous solution for interfacial stress in continuous steel beam with variable section strengthened with bonded prestressed FRP plates and subjected to a uniformly distributed load is developed using linear elastic theory and including the variation of fiber volume fractions with a longitudinal orientation of the fibers of the FRP plates. The results show that there exists a high concentration of both shear and normal stress at the ends of the laminate, which might result in premature failure of the strengthening scheme at these locations. The theoretical predictions are compared with other existing solutions. Overall, the predictions of the different solutions agree closely with each other. A parametric study has been conducted to investigate the sensitivity of interface behavior to parameters such as laminate and adhesive stiffness, the thickness of the laminate and the fiber volume fractions where all were found to have a marked effect on the magnitude of maximum shear and normal stress in the composite member. This research gives a numerical precision in relating to the others studies which neglect the effect of prestressed plate and the shear lag impact. The physical and geometric properties of materials are taken into account, and that may play an important role in reducing the interfacial stresses magnitude.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.149-158
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• 2010

현재 육상 노출 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에는 많은 신기술이 개발되었고 연구도 많이 진행되고 있으나, 수중에 존치되어 있는 구조물, 즉 교각, 부두 잔교 및 강관파일과 같이 해수 및 수중에 잠겨 있으며, 지속적인 하중을 받는 콘크리트 및 강재의 보수보강 기술에 대한 연구는 많지 않다. 그러므로 이 연구에서는 해수나 수중에 있는 구조물의 보수 보강 공법에 사용할 수 있는 수중 에폭시를 개발하였고, 이 에폭시 재료와 보강섬유을 이용하여 수중용 FRP 복합재를 개발하였다. 개발된 재료의 성능을 검증하기 위하여 다양한 기초물성에 대한 시험을 수행하였다. 성능시험 결과, 개발된 에폭시는 수중에서도 풀림이 거의 없고 부유물질이 발생하지 않는다. 또한 수중이라는 제약 조건 속에서도 30,000 cps 이상의 높은 점성을 갖기 때문에 우수한 작업성을 보이며, 수중에서도 육상에서와 거의 유사한 2 MPa 이상의 부착성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 내화학성 시험 결과에서도 중량변화율은 약 0.5~1.0% 이내로 측정되어 우수한 내염 저항성을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.63-68
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• 2001

It is now common practice to strengthen reinforced concrete beams by steel plates to their tention surfaces. Such plated beams are designed for flexure using conventional prediction equation and assumption that full bond will be developed between the concrete and the plates. Very advanced design rules have already been developed at the University of Adelaide for adhesive bonding steel plates to reinforced concrete beams in order to prevent premature debonding. This work on plated continuous reinforced concrete beams is to determine experimentally whether these design rules, that were developed for steel plated simply supported beams, could be applied to steel and FRP plated continuous beams. This paper also suggests how to increase the ductility of plated beams.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.635-638
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• 2004

External bonding of steel plates has been used to strengthen deficient reinforced-concrete structures since the 1960s. In recent years, fiber-reinforcde polymer(FRP) plates have been increasingly used to replace steel plates due to their superior properties. This paper is concerned with anchorage failure due to crack propagation parallel to the boned plated near or along the adhesive/concrete interface, staring from the critically stressed position toward the anchored end of the plates. Factor of bond-slip interface model is average bond stress, effective length, slip volume and fracture energy. The aim of the present paper is to provide a comprehensive assessment of bond-slip interface model with concrete and CFRP plates.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.354-358
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• 2002

This paper describes the need for a ductile Fiber Reinforced Plastics (FRP) reinforcement for concrete structures. To promte the degradation of the adhesive condition at the fiber/matrix micro interface without matrix dissolution loss were carried out in salt water surrounding. The absorption properties and the bending strength were compared about GFRP rebar and steel bar.

• Computers and Concrete
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• 제27권1호
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• pp.41-54
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• 2021

This paper introduced three new strengthening systems for isolated footings: BFRP wrapping system, CFRP wrapping system, and steel jacketing system. The proposed systems are more practical than the current traditional methods, which involves installing many dowel bars and splicing reinforcing steels to join new and old concrete segments. In the proposed three new systems, BFRP wraps, CFRP wraps, or steel jackets are installed on the exterior surface of the enlarged footing, with construction adhesive or a few steel dowels being applied to the contact surfaces. To investigate the effectiveness of three systems, forty-four models were constructed in ABAQUS, with different parameters being considered. All footings investigated failed in punching shear, including original and retrofitted footings. According to FEA results and parametric studies, the three strengthening systems were capable of improving the punching shear resistance of footings. By introducing a new factor η, the punching shear equation in Eurocode 2 was modified to predict the punching shear resistances of the strengthened footings. A linear formula was developed to present the relationship between the new factor η and the investigated parameters.

• 한국산업보건학회지
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• 제18권4호
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• pp.310-317
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• 2008

The objective of the survey is to define and judge exposure profiles semi-qualitative data in high risk processes using styrene. The survey was conducted on 98 factories out of 229 factories based on data from periodic working environment monitoring for styrene. Styrene is widely utilized as a raw material for PS and co-polymers such as ABS, SAN, SBR, SBL, unsaturated polyester resins(UPR) and others. An approximate breakdown of styrene's markets in Korea is PS 30%, expandable PS 17%, ABS 33%, SAN 5%, SBL 4%, SBR 3%, UPR 1% and other 7%. Although UPR accounts for 1% of total amount of styrene, workers dealing with it are exposed to very high concentrations up to 64 ppm. Especially styrene is widely used in the laminating process of fiberglass reinforced plastics(FRP) manufacturing industry. The Applications using styrene are largely classified into two sections which are applied to styrene monomer(SM) and UPR. SM is utilized for a raw material of resins, surfactant and adhesive. UPR is employed for FRP and non-FRP. For SM control targets are mixing colors and packing in the gelcoat resins manufacturing industry(MI), for UPR control targets out of works using UPR are 1) laminating in the MI of plastics, automobile parts and boats, 2) mixing and packing in the SMC/BMC MI, 3) molding and cutting in the other specific plastics MI, 4) mixing and coating in artificial marble product MI, 5) dipping in the electric motors & transformers MI, 6) molding in the button MI, 7) painting in the musical instrument MI. Findings from the study have given the information for the high risk processes and working practices so that occupational health professionals could focus on targeted workplaces to prevent occupational diseases. It is also useful to develop a control strategies and specific controls for high risk processes and facilities using styrene.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권11호
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• pp.1904-1911
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• 1999

The most effective material in the shape memory alloy(SMA) is the TiNi alloy, because its shape recovery characteristics are very excellent. We molded the composite material with shape memory function. The fiber of it is $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy and matrix of it is epoxy resin(Araldite B41, Hardner HT903. Ciba Geigy), its adhesive and optical sensitivity are very excellent. It was assured that the composite material could be used as model material of photoelastic experiment for intelligent materials or structures. In this research, the composite material with shape memory function is used as model material of photoelastic experiment. Photoelastic experimental hybrid method is developed in this research, it is assured that it is useful on the obtaining stress intensity factor and the separation of stress components from only isochromatic data. The measuring method of stress intensity factor of intelligent material by photoelastic experiment is introduced. In the mode I state, we can know that stress intensity factors are decreased more than 50% of stress intensity factor of room temperature when temperature of fiber is greater than 4$0^{\circ}C$, prestrain greater than 5% and fiber volume ratio greater than 0.42% and that stress intensity factors are decreased by 100% when fiber volume ratio is greater than 0.84%, prestrain greater than 5% and temperature greater than 60 $^{\circ}C$.

• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.64-73
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• 2000

본 체결부는 필라멘트 와인딩으로 제작된 연소관, 복합재 쐐기 그리고 알루미늄 내부 링으로 구성된다. 여기서 연소관은 헬리컬 층과 후프 층으로 이루어져 있다. 이러한 복합재 연소관의 성능 향상을 위해 체결부의 설계 변수에 따른 유한 요소 응력 해석이 수행되었다. 이때 접착 층을 난-소성 거동 재질로, 쐐기부와 알루미늄 링간의 접촉 상태는 ABAQUS의 접촉 표면 요소로 모사 되었다. 또한 해석 결과의 정확성을 입증하기 위해 내압에 의한 체결부 밀림 변위와 연소관 몸체의 원주 방향 변형도를 수압 시험과 비교하였다. 쐐기와 알루미늄 링간의 완벽 접착은 쐐기와 연소관간의 접착 층에 높은 전단 변형을 발생시켜 체결부 조기 파괴의 원인이 된다. 쐐기와 알루미늄 링간의 미 접착은 쐐기와 연소관사이의 접착 층 전단 응력을 감소시키는 반면 내부 알루미늄 링의 미끄러짐 거동으로 체결부 복합재의 반경 방향 변형을 증가시켜 파괴를 유발하였다. 그러나 쐐기부와 알루미늄 링간의 미접착 상태에서, 원주 방향 와인딩으로 체결부 지점을 보강한 경우, 알루미늄 링의 미끌어짐이 억제되어 체결부 지점의 복합재 원주 방향 변형값이 감소했다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.50-58
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• 2014

신축공사의 비용에 대한 부담과 건설된 지 오래되어 노후화가 진행된 철근콘크리트 구조물의 증가로 유지관리의 필요성이 크게 증가하여 점차적으로 보수 보강 분야가 확대되고 있다. 이러한 필요성의 증가로 인해 새로운 보수 보강 기술이 국내 외에서 지속적으로 연구되고 있다. 국내에서는 철근콘크리트 구조물의 보수 보강공법으로 강판접착공법, 섬유보강 (Fiber reinforced plastic, 이하 FRP) 표면부착공법, 외부 프리스트레싱공법 등이 사용되고 있다. 이러한 방법 외 Steel mesh로 보강한 시멘트 모르타르 (Steel Mesh Cement Mortar; SMCM)을 이용한 보수방법을 고려하고자, Steel mesh 의 보강 면적, 그리고 보강 층 수 (number of layer)를 달리하여, 3점 휨 부재 실험을 수행하였다. $1400{\times}500{\times}200$ (mm)의 기본 철근 콘크리트 (RC)를 포함하여 총 5종류의 시편을 제작하였으며, 처짐량을 측정하기 위해, 시편 상부에 LVDT를 설치하였으며, 시편 중앙부에 철근 변형률 게이지와 콘크리트 변형률 게이지, 전단 철근에 철근 변형률 게이지를 부착하였다. 3점 휨 실험 결과, 모든 하중-변위 곡선에서 공통적으로 SMCM으로 보강한 시편이 기본 RC에 비해 최대하중이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. SMCM을 두 층, 그리고 기본 RC 하부 전체에 보강을 할 경우, 기본 RC에 비해 최대 하중은 1.18배, 처짐은 최대 1.37배 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 시편의 종류마다 조금씩 다른 양상을 보였는데, 이는 SMCM과 RC의 부착 정도의 차이로 인해 결과의 차이가 발생한 것으로 보인다. 특히, 지점부 안쪽으로 부분 보강하고, Steel Mesh를 한 겹으로 보강한 네 번째 경우 (SM-B1)에는, SMCM이 실험 도중 박락되는 현상이 발생하였다. SMCM을 보수 보강 재료로서 활용하기 위해선 RC와의 부착 성능 향상이 필요하다고 판단된다.