• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.91-92
• /
• 2009

본 연구에서는 FRP를 거푸집 및 횡보강 철근 대용으로 사용한 현장타설식 CFFT 교각을 개발하는데 있어 축소모형실험을 통해CFFT 교각에 대한 거동분석 및 내진성능 평가를 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.609-616
• /
• 2010

FRP-콘크리트 합성 바닥판은 압축에 강한 콘크리트를 상부에 위치시키고 인장에 강한 FRP를 하부에 위치시켜, FRP와 콘크리트가 갖는 장점을 극대화시킴으로서 내구성, 안전성 등을 두루 향상시킨 새로운 개념의 구조이다. 그러나 서로 다른 재질의 두 재료를 합성시키기 위한 방안으로서 연구 초기에 적용된 규사코팅 공법 외에 수직부착력을 향상시킬 수 있는 기계적 합성 방안을 고안하였다. 이렇게 고안한 합성 방안이 적용된 실제 사이즈의 바닥판 실험체를 제작하여 정적 및 피로반복실험을 수행하였다. 정적실험 결과 이 연구에서 제안한 합성 방안이 적용된 바닥판이 처짐 및 균열 등에 대해서 설계기준을 충분히 만족시켜 매우 우수한 성능을 나타내고 있었으며, 피로실험 결과 파괴하중의 50%로 200만회 가력한 후에도 처짐 및 균열 등에 대해 설계기준을 만족하고 있어 충분한 피로내구성을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 이에 이 연구에서 제시한 규사코팅과 기계적 합성 방안을 동시에 적용한 합성 방안은 FRP-콘크리트 합성 바닥판에 대해 충분한 적용성을 갖고 있으며, FRP-콘크리트 합성 바닥판 설계시 제시한 설계조건들이 적절하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제17권4호
• /
• pp.431-452
• /
• 2014

The present study focuses on the mechanical behaviour of concrete filled double skin steel tubular (CFDST) stub columns confined by fiber reinforced polymer (FRP). A series of axial compression tests have been conducted on two CFDST stub columns, eight CFDST stub columns confined by FRP and a concrete-filled steel tubular (CFST) stub column confined by FRP, respectively. The influences of hollow section ratio, FRP wall thickness and fibre longitudinal-circumferential proportion on the load-strain curve and the concrete stress-strain curve for stub columns with annular section were discussed. The test results displayed that the FRP jacket can obviously enhance the carrying capacity of stub columns. Based on the test results, a new model which includes the effects of confinement factor, hollow section ratio and lateral confining pressure of the outer steel tube was proposed to calculate the compressive strength of confined concrete. Using the present concrete strength model, the formula to predict the carrying capacity of CFDST stub columns confined by FRP was derived. The theoretically predicted results agree well with those obtained from the experiments and FE analysis. The present method is also adapted to calculate the carrying capacity of CFST stub columns confined by FRP.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.445-452
• /
• 2012

이 연구에서는 기존 철근콘크리트 건축물의 구조성능 향상을 위하여 매입형 FRP봉과 보강철물을 보강한 철근콘크리트 보의 구조성능을 평가하기 위하여 실험을 수행하였다. 매입형 FRP봉의 사용량, 보강철물 유무에 따라 총 7개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 구조성능을 평가하였으며, 이 연구의 실험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 매입형 FRP봉 보강실험체(BCR 시리즈)의 경우 표준실험체(BSS)와 비교하여 21~55% 내력이 증가하였고, 매입형 FRP봉과 보강철물을 보강한 실험체(BCR-AC 시리즈)는 표준실험체(BSS)보다 최대내력이 21~63% 증가하였다. 그리고 매입형 FRP봉으로 보강된 실험체는 부착슬립, 피복분리 형태로 파괴되었으나, 매입형 FRP봉과 보강철물을 보강한 실험체는 보강철물의 구속효과로 부착슬립의 형태로 파괴되었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제6권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2012

Fiber-Reinforced Polymers (FRP) are used to enhance the behavior of structural components in either shear or flexure. The research conducted in this paper was mainly focused on the shear-strengthening of reinforced and prestressed concrete beams using FRP. The main objective of the research was to identify the parameters affecting the shear capacity provided by FRP and evaluate the accuracy of analytical models. A review of prior experimental data showed that the available analytical models used to estimate the added shear capacity of FRP struggle to provide a unified design equation that can predict accurately the shear contribution of externally applied FRP. In this study, the ACI 440.2R-$08^1$ model and the model developed by Triantafillou and Antonopoulos$^2$ were compared with the prior experimental data. Both analytical models failed to provide a satisfactory prediction of the FRP shear capacity. This study provides insights into potential reasons for the unsatisfactory prediction.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.811-819
• /
• 2003

철근의 부식은 철근콘크리트 구조물의 주요파괴 원인이다. 철근의 부식에 대한 문제점을 해결할 가능성이 있는 재료 중 FRP 보강근은 그 가능성이 높다. 그렇지만 FRP 보강근은 보강철근과 다른 파괴 매카니즘으로 의하여 현저하게 성능이 저하될 가능성을 가지고 있다. 이와 같은 환경에는 알칼리, 산, 염해 및 물과 수분 등이 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 보강근의 화학적 환경하에서의 내구성능을 평가하고자 하였으며 사용된 FRP 보강근은 2가지 종류의 CFRP 보강근 및 GFRP 보강근, 한가지 종류의 AFRP 보강근으로 알칼리용액, 산용액, 염해환경 및 중성용액에 노출시켰다. FRP 보강근의 역학적 특성 및 내구특성은 인장, 압축 및 전단시험을 통하여 평가하였으며 시험결과 FRP 보강근은 매우 혹독한 화학적 환경에서 우수한 내구성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.245-248
• /
• 2008

최근 세계적으로 FRP 복합재료를 이용한 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구 과제중 가격 경쟁력을 위해 유리 섬유를 이용한 신개념의 FRP+콘크리트 합성 거더 모듈을 제안하고 장경간 교량에 적용될 수 있도록 하중 재하실험을 수행한 바 있다. 실험 결과 콘크리트 충진으로 인하여 성능이 현저하게 개선되는 것으로 평가되었다. 본 연구에서는 소형화된 모듈의 FRP+콘크리트 합성거더에 대하여 거동을 해석하고 실험결과와 비교, 분석하였다. 또한, 큰 단면을 위해 모듈화된 FRP 거더 4개를 연결하여 어떠한 거동을 보이는지 예측해 보았다. 해석을 위해 FRP 거더면끼리는 충분한 접촉강도를 가지고 있으므로 완전 부착으로 가정하였다. 그 결과 콘크리트가 충진되지 않은 FRP 거더는 처짐 허용량을 초과하였지만, 콘크리트가 충진된 FRP 거더는 상대적으로 적은 처짐량을 보여 주여 충진된 FRP거더를 실제 구조물에 사용되더라도 추가 보완 연구를 통해 처짐으로 인한 사용성의 문제를 해결 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제38권6호
• /
• pp.803-823
• /
• 2011

In this paper, the three dimensional Parallel Realistic Failure Process Analysis ($RFPA^{3D}$-Parallel) code based on micromechanical model is employed to investigate the bonding behavior in FRP sheet bonded to concrete in single shear test. In the model, the heterogeneity of brittle disordered material at a meso-scale was taken into consideration in order to realistically demonstrate the mechanical characteristics of FRP-to-concrete. Modified Mohr-coulomb strength criterion with tension cut-off, where a stressed element can damage in shear or in tension, was adopted and a stiffness degradation approach was used to simulate the initiation, propagation and growth of microcracks in the model. In addition, a Master-Slave parallel operation control technique was adopted to implement the parallel computation of a large numerical model. Parallel computational results of debonding of FRP-concrete visually reproduce the spatial and temporal debonding failure progression of microcracks in FRP sheet bonded to concrete, which agrees well with the existing testing results in laboratory. The numerical approach in this study provides a useful tool for enhancing our understanding of cracking and debonding failure process and mechanism of FRP-concrete and our ability to predict mechanical performance and reliability of these FRP sheet bonded to concrete structures.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제38권4호
• /
• pp.479-501
• /
• 2011

Even though fiber reinforced polymer (FRP) has been widely used as a retrofitting material, the FRP behavior and effect in FRP retrofitted structure under blast loading, impulsive loading with instantaneous time duration, has not been accurately examined. The past studies have focused on the performance of FRP retrofitted structures by making simplifications in modeling, without incorporating accurate failure mechanisms of FRP. Therefore, it is critical to establish an analytical model that can properly consider the specific features of FRP material in evaluating the response of retrofitted concrete structures under blast loading. In this study, debonding failure analysis technique for FRP retrofitted concrete structure under blast loading is suggested by considering FRP material characteristics and debonding failure mechanisms as well as rate dependent failure mechanism based on a blast resisting design concept. In addition, blast simulation of FRP retrofitted RC panel is performed to validate the proposed model and analysis method. For validation of the proposed model and analysis method, the reported experimental results are compared with the debonding failure analysis results. From the comparative verification, it is confirmed that the proposed analytical model considering debonding failure of FRP is able to reasonably predict the behavior of FRP retrofitted concrete panel under blast loading.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.491-497
• /
• 2007

본 연구에서는, FRP 피복 보강에 의한 철근콘크리트 구조물의 변위-기반 내진성능설계 기법을 제시하였다. FRP 피복 콘크리트 부재에 대한 비선형 휨 해석을 위한 정밀 예측을 위하여 콘크리트 및 FRP 복합재료의 다축 구성관계를 고려한 해석 모델을 제시하였다. FRP 피복 보강에 의한 내진성능설계를 위하여 기존 철근콘크리트 구조물에 적용하던 변위계수법에 의한 방법을 개선하여 성능 개선 부재의 FRP 보강 두께 결정을 위한 알고리즘을 제시하였다. 대상부재의 성능 개선 설계 적용을 통하여, 본 연구에서 제시된 방법은 성능 개선 설계에 적용하는데 쉽고 용이할 뿐만 아니라 성능 개선된 부재에 대한 비선형 지진 성능 거동을 추정하는데도 실용적인 것으로 평가된다.