• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.93-102
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• 2001

The objective of this experimental study is to evaluate the strengthening effects of concrete compression confined with Epoxy-boned compound fiber sheets. An analytical model is proposed to construct a stress-strain relationship for confined concrete. Test results are summarized as followed. While non-FRP lateral confinement specimens appeared sudden failure after shell concrete was torn off, specimens confined laterally with FRP were showed that their failure. Specially, Glass fiber lateral confined specimens occurred obviously increase ductility ability. Hence, concrete specimen with lateral confinement by Hi-carborn and Aramide. Glass fiber simultaneously can be increased in not only strength but also a lot of ductility ability.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.173-176
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• 2006

The one of the commonly reported failure mode of the RC beam strengthened with FRP was caused by the separation of the concrete cover, so called delamination. Therefore, ACI440 recommended that concrete cover delamination can be prevented in strengthened beams if bond length of FRP composite be exteneded over a point of cracking moment. In this study, the failure mode and the flexural performance of RC beam with different bond length of FRP are estimated. Each bonded length is calculated based on the point of cracking moment with addition or subtraction of specific length(=150mm). The results of this study show that mid-span debonding occurs in the specimen strengthened with CFRP strips which are bonded over the point of cracking moment, while concrete cover deliamination occurs at the termination point of CFRP in the specimen with less bonded length than the point of cracking moment region.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권5호
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• pp.651-665
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• 2022

While the lateral confinement provided by an FRP jacket to a concrete column is passive in nature, confinement is activated when the concrete expands due to additional compression stresses or significant shear deformations. This characteristic of FRP jacketing theoretically leads to similar initial stiffness properties of FRP retrofitted buildings as the buildings without retrofit. In the current study, to validate this theoretical assumption, the initial stiffness characteristics, and thus, the potential seismic demands were investigated through forced vibration tests on two identical full-scale substandard reinforced concrete buildings with or without FRP retrofit. Power spectral density functions obtained using the acceleration response data captured through forced vibration tests were used to estimate the modal characteristics of these buildings. The test results clearly showed that the natural frequencies and the mode shapes of the buildings are quite similar. Since the seismic demand is controlled by the fundamental vibration modes, it is confirmed using vibration-based full-scale tests that the seismic demands of RC buildings remain unchanged after CFRP jacketing of columns. Furthermore, the damping characteristics were also found similar for both structures.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.39-48
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• 2015

섬유강화폴리머(FRP) 보강 철근콘크리트(RC) 구조물은 보강효과가 충분히 발휘되기 전에 보강재의 탈락으로 보강효과의 상실 및 구조부재의 갑작스러운 파괴를 야기할 수 있다. 현재 FRP 보강보의 박리파괴강도는 설계지침에서 제시된 보강재의 탈락변형률에 근거하여 무보강 RC보와 동일한 강도해석법을 적용하고 있다. 그러나, 각 설계지침에 따라 FRP 보강재의 탈락변형률이 달리 제시되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유리섬유강화폴리머(GFRP)로 보강된 RC보의 박리파괴 휨 강도 실험을 통해 각 설계기준에서 제시된 보강재 탈락변형률에 의한 박리파괴강도를 비교 평가하였다. 또한, 보강재 탈락에 의한 파괴는 콘크리트의 압축변형률이 극한변형률에 도달하기 전에 발생하므로, 본 연구에서는 재료의 비선형 응력분포를 고려한 해석을 수행하였다. 그리고, GFRP 보강 RC보의 설계 박리파괴강도 산정 시 강도설계법에 의해 산정된 무보강 RC보의 극한휨강도와 유사한 안전율을 나타낼 수 있는 강도식을 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제24권3호
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• pp.39-46
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• 2009

A recent and promising method for shear strengthening of reinforced concrete(RC) members is the use of near surface mounted(NSM) fiber reinforced polymer(FRP) reinforcement. In the NSM method, the reinforcement is embedded in grooves cut onto the surface of the member to be strengthened and filled with an appropriate binding agent such as epoxy paste or cement grout. This paper illustrates a research program on shear strengthening of RC beams with NSM channel-type FRP beams which is developed in this study. The objective of this study is to clarify the role of channel-type FRP beam embedded to the beam web for shear strengthening of reinforced concrete beams. Included in the study are effectiveness in terms of spacing and angle of channel-type FRP beams, strengthening method, and shear span ratio. the study also aims to understand the additional shear capacity due to glass fiber reinforced polymer beams and carbon reinforced polymer beams. And anther objective is to study the failure modes, shear strengthening effect on ultimate force and load deflection behavior of RC beams embedded with channel-type FRP beams on the shear region of the beams.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2396-2402
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• 2012

최근 영구거푸집과 보강재 역할을 동시에 하는 FRP-콘크리트 합성부재에 관한 연구가 많이 진행되고 있으며, 일부에서는 실제 교량바닥판에 적용되고 있다. 본 연구에서는 파괴실험으로 평가한 퍼포본드 FRP 콘크리트 합성보에 대해 비선형 유한요소해석 프로그램을 활용하여 검증해석을 실시하고, 이를 이용하여 FRP 보강재 형상에 따른 매개변수 해석을 수행하였다. 퍼포본드 FRP 보강재의 경우 다우웰 영향으로 내력이 증가하는 양상이 나타났고, 본 해석모델을 중심으로 판단하면 웨브의 높이를 고려하여 25~35mm 범위에서 구멍직경을 결정하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.115-133
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• 2017

To investigate the effectiveness of using fiber reinforced polymer (FRP) sheets in confining heat-damaged columns, 15 circular RC column specimens were tested under axial compression. The effects of heating duration, stiffness and thickness of the FRP wrapping sheets were examined. Two specimen groups, six each, were subjected to elevated temperatures of $500^{\circ}C$ for 2 and 3 h, respectively. Eight of the heat-damaged specimens were wrapped with unidirectional carbon and glass FRP sheets. Test results confirmed that elevated temperatures adversely affect the axial load resistance and stiffness of the columns while increasing their ductility and toughness. Full wrapping with FRP sheets increased the axial load capacity and toughness of the damaged columns. A single layer of the carbon sheets managed to restore the original axial resistance of the columns heated for 2 h yet, two layers were needed to restore the axial resistance of columns heated for 3 h. Glass FRP sheets were found to be less effective; using two layers of glass sheets managed to restore the axial load carrying capacity of columns heated for 2 h only. Confining the heat-damaged columns with FRP circumferential wraps failed in recovering the original axial stiffness of the columns. Test results confirmed that FRP-confining models adopted by international design guidelines should address the increased confinement efficiency in heat-damaged circular RC columns.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.559-568
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• 2019

최근 해양환경의 대형 SOC구조물 증가에 따른 구조물 내구성 증진에 관심이 증가되고 있다. 내구성 증진을 위해 개발된 FRP Hybrid Bar의 구조적 성능은 검증 되었으나 부식에 대한 저항성을 평가한 연구는 미흡하여 본 연구를 수행 하였다. 본 연구에서는 콘크리트 중의 철근 종류에 따른 철근부식 저항성을 평가하였다. 평가를 위하여 철근은 일반철근과 FRP hybrid Bar을 사용하였다. 시험방법은 갈바닉전류(Galvanic)와 반전지법(Half-Cell)을 사용하였으며, 철근부식 촉진을 위하여 콘크리트 내부에 염분을 0%, 1.5%, 3%, 6% 첨가하였다. 그 결과 갈바닉전류측정에서 FRP Hybrid Bar는 부식전류가 측정되지 않았다. 반면 일반철근에서는 시험 직후 부식이 발생하는 결과를 나타내었다. Half-Cell측정 결과에서도 4단계의 염분 함유량의 차이와 광물질혼화재료를 사용한 콘크리트와 일반콘크리트에 관계없이 FRP Hybrid Bar의 부식 저항성이 우수하게 나타났다. 따라서 FRP Hybrid Bar는 해양환경 및 철근부식이 예측되는 구조물용 대체 철근으로 사용이 가능하나 부착성능, 탄성계수, 절곡부의 강선 노출에 대한 처리 방법 등이 개선되면 염해로부터 철근부식 저항성 확보를 요구하는 구조물에 사용 할 수 있는 우수한 소재로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.275-282
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• 2006

최근 철근 콘크리트 구조물에서 철근의 부식문제를 근본적으로 해결하기 위한 대안으로 섬유강화폴리머(Fiber Reinforced Polymers, FRP)가 주목받고 있다. FRP는 철근에 비해 높은 비강도를 가지며, 무게가 가볍다. 특히 내부식성이 뛰어나 염해와 같은 열악한 환경에 특히 유용하다. 그러나 재료단가가 철근에 비해 높고, 장기거동에 대해 구축되어 있는 정보가 적으며 항복 거동을 보이는 철근과는 달리 취성파괴를 일으키기 때문에 FRP를 토목재료로 사용하려는 노력은 더디게 진행되고 있다. FRP 제작에 사용되는 섬유 중 유리섬유가 가장 경제적이지만 강성이 철근에 비해 대략 1/4 정도 밖에 되지 않아 휨부재에 사용될 경우 과도한 처짐 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 유리섬유로 제작된 FRP(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP) 로드(Rod)의 인장특성을 개선하고자 탄소와 유리섬유로 제작된 하이브리드 로드의 인장특성에 관한 연구를 수행하였다. 로드 제작에 사용되는 수지 종류와 배치 방법에 대해 변수를 설정하여 총 40개의 시편을 제작하여 인장실험을 실시하였다. 하이브리드 로드의 인장특성은 섬유가 혼합되지 않은 순수한 유리섬유와 탄소섬유로만 제작된 로드의 인장특성과 비교하였다. 실험 결과에 따르면 로드의 핵은 탄소섬유로, 외피는 유리섬유로 제작된 하이브리드 로드의 인장특성이 가장 우수하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.118-125
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• 2017

본 논문은 FRP Hybrid Bar의 최적 부착 성능 도출을 위한 실험 결과를 나타낸다. FRP Hybrid Bar는 이형 철근의 부식문제를 해결하기 위하여 이형 철근 외측에 유리섬유를 감싸 만들어졌다. 콘크리트와의 부착 성능 향상을 위해 매끈한 FRP Hybrid Bar 표면에 수지와 규사를 이용하여 코팅하였고 수지의 종류 및 점도, 그리고 규사의 크기를 실험 변수로 하여 FRP Hybrid Bar의 부착 성능을 실험적으로 평가하였다. FRP Hybrid Bar의 부착 성능 평가를 위해 한 변의 길이가 200 mm인 정육면체 콘크리트 블록에 FRP Hybrid Bar를 매립하였고, 인발 실험을 통하여 FRP Hybrid Bar와 콘크리트의 계면에서의 최대 하중과 슬립을 측정하였다. 실험 결과로부터, 각 실험 변수에 따른 최대 하중 및 부착 강도를 산정하였고 FRP Hybrid Bar의 부착 성능이 가장 우수한 수지 종류 및 점도, 그리고 규사 크기를 도출하였다. 에폭시 수지와 5호 규사를 사용한 실험체의 최대부착강도는 이형철근의 최대부착강도 대비 약 35% 정도 증가되었다.