• Title/Summary/Keyword: FRP-Ductile Material

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FRP-연성재 적층복합체로 보강된 도시철도 개착식 터널 기둥의 내진보강효과 (Seismic Retrofit Effect for Column of Subway Tunnel Reinforced by FRP-Ductile Material Layered Composites)

  • 김두기;고성혁;김진영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.85-92
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    • 2010
  • 최근 국내에서도 지진의 발생 가능성이 증가하는 추세이며 교량 및 터널 등의 시설물에 대한 지진과 같은 예상하지 못한 작용하중에 대한 안전성을 강화하고 있다. 특히, 1988년 이전 건설된 도시철도 시설물의 대부분은 내진설계가 반영되지 않아 지진하중에 대해 취약할 수 있으므로, 내진안전성에 대한 검토와 보강이 요구되고 있다. 이 연구에서는 도시철도 개착식 터널의 내진성능 향상을 도모하고자, 구조적 취약부분인 내측 기둥에 내진보강을 위한 새로운 FRP-연성재 적층복합체를 제안하였다. 적층조건에 따른 FRP-연성재 적층복합체에 대한 실험을 통해 재료물성치를 산출하여, 이를 근간으로 수치모델을 작성하였다. 수치해석을 통해 제안된 보강재로 보강된 RC기둥의 내진성능이 증대됨을 알 수 있었다. 또한 섬유보강재의 적층조건 (연성재의 종류, FRP 적층수, 섬유배향각)에 따라 성능 향상의 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.

섬유강화플라스틱과 연성재 적층복합체로 구성된 내진성능보강재의 개발 (Development of Seismic Performance Evaluation Reinforcement by FRP and Ductile Material Layered Composites)

  • 장준호;장광석;김기홍;주치홍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1486-1491
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    • 2010
  • 최근 국내에서도 지진의 발생 가능성이 증가하는 추세이며 교량, 터널 등과 같은 공공이용시설의 안전에 대한 우려도 증가하고 있다. 특히 1988년 이전 건설된 도시철도 시설물의 대부분은 내진설계가 반영되지 않아 내진안전성에 대한 검토와 보강이 요구되고 있다. 최근 가장 많이 연구되는 내진보강법인 섬유보강공법은 섬유의 특성은 우수하나 내진구조물의 취약점인 취성적이라는 것이 단점이다. 본 연구에서는 도시철도 개착식 터널의 내진성능 향상을 도모하기 위하여 FRP에 연성재료인 스틸과 알루미늄을 적층하여 새로운 FRP-연성재 적층 복합체를 제안하였다. FRP-연성재 적층 복합체의 인장 시험결과, 알루미늄 연성재를 사용한 경우 기존의 FRP 보강재보다 최대강도는 비슷하였으나 최대변형률이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 FRP-알루미늄의 적층복합체는 연성이 요구되는 도시철도 개착식 터널에 적용할 경우 내진성능 향상에 효과적일 것으로 판단된다.

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하이브리드 섬유강화 복합재료 리바의 연성효과 (Ductile Effect of Hybrid Fiber Reinforced Composite Rebar)

  • 최명선;한길영;이동기;안동기
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.112-116
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    • 2003
  • This paper describes the need for a ductile of Fiber Reinforced Plastic(FRP) reinforcement for concrete structures. The criteria to be met by the FRP, which are based on the properties of the steel rebar it is to replace, are threefold: high initial modulus, a definite yield point and a high level of ultimate strain. It is shown that the use of a fiber architecture based design methodology facilitates the optimization of the performance of FRP through material and geometric hybrid. Ductile hybrid FRP bars were successfully fabricated at 3mm and 5mm nominal diameters using an in-line braiding and pultrusion process.

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콘크리트 구조물용 하이브리드 섬유강화 복합재료 리바 물성에 관한 실험적연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of Hybrid Fiber Reinforced Plastic(FRP) Rebar for Concrete Structure)

  • 배시연;신용욱;한길영;이동기;심재기
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.63-66
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    • 2000
  • This paper describes the need for a ductile Fiber Reinforced Plastic(FRP) reinforcement for concrete structures. Using the material hybrid and geometric hybrid, it is demonstrated that the pseudo-ductility characteristic can be generated in FRP rebar. Ductile hybrid FRP bars were successfully fabricated at 4mm and l0mm nominal diameters using an hand lay up method. Tensile specimens from these bars were tested and compared with behavior of FRP rebar and steel bar

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라인 브레이딩 펄트루젼을 이용한 하이브리드 섬유강화 복합재료 리바 제작에 관한 연구 (A Study on the Manufacturing of Hybrid Fiber Reinforced Plastic Rebar Using In-Line Braiding and Pultrusion)

  • 신용욱;한길영;이동기;심재기;오환교
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.57-62
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    • 2000
  • This paper describes the need for a ductile Fiber Reinforced Plastic(FRP) reinforcement for concrete structures. Using the material hybrid and geometric hybrid. it is demonstrated that the pseudo-ductility characteristic can be generated in FRP rebar. Ductile hybrid FRP bars were successfully fabricated at 4mm and 10mm nominal diameters using an hand lay up method. Tensile specimens from these bars were tested and compared with behavior of FRP rebar and steel bar

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FRP Rod를 이용한 표면매립 및 단면 확대 복합 보수$\cdot$보강 공법 (Repair and Strengthening Method Using Near Surface Mounted FRP Rods and Overlay)

  • 황금식;박찬기;원종필
    • Composites Research
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    • 제18권4호
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    • pp.66-74
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    • 2005
  • This paper reports new repair and strengthening mathod using improved material. This mathod have two type according to covering thickness of reinforcement. One type is near surface mounted FRP rod. Anther type is overay. Fiber Reinforced Plastic (FRP) materials has become very popular in recent years. FRP material used to rehabilitate many types of structures with superior characteristics such as high strength and stiffness and corrosion resistance. This strengthening mathod were used FRP rod which have better bond and shear strangth than current FRP rod. Development of FRP rod due to 3-D winding system. In addition, Ductile hybrid FRP has a certain plastic deformation and an elongation greater than 3% at maximum load is usually required for steel reinforcement in concrete structures. Moerover this mathod can be effective repair of base concrete by sprayed polymer mortar.

사회기반설물의 내진 보강을 위한 연성재-FRP적층복합체의 역학적 거동 특성 분석: Part-II휨 거동 (Characterization of Ductile Metal-FRP Laminated Composites for Strengthening of Structures: Part-II Tensile Behavior)

  • 박철우
    • 한국안전학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • Steel plate or FRP materials have been typically used for the seismic retrofit of civil infrastructures. In order to overcome the limitation of each retrofitting material, a composite material, which takes advantages from both metal and fiber polymer materials, has been developed. In the study herein, the composite retrofitting material consists of metal part(steel or aluminum) and FRP sheet part(glass or carbon fiber). The metal part can enhance the ductility and the FRP part the ultimate strength. As a preliminary study to investigate the fundamental mechanical characteristics of the metal-FRP laminated composite material this study performed the flexural fracture test with various experimental variables including the number, the angle and the combination of FRP laminates. From the aluminum-FRP composite tests no great increase in flexural strength and flexural toughness were observed. However, flexural toughness of steel-FRP laminate composite was increased so that its behavior can be considered in the retrofit design. In addition, the angle and the kind of fibers should be carefully considered in conjunction with the expected loading conditions.

영구거푸집으로 활용한 탄소섬유 FRP 판과 DFRCC 사이의 부착응력에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for Bond Stress between DFRCC and Carbon FRP Plank Used as a Permanent Formwork)

  • 박찬영;유승운
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.1687-1694
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    • 2014
  • 최근 들어 탄소섬유 FRP가 보수/보강재로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 FRP 판을 영구 거푸집으로 활용하여 새로운 콘크리트 교량 바닥판 시스템을 개발하기 위하여 CFRP판과 고인성 섬유보강 콘크리트 사이의 부착성능에 대한 평가를 실시하였다. 현장타설 콘크리트와 CFRP 간에 부착을 높이기 위하여 시중에 유통되는 에폭시를 사용하여 규사를 부착하였다. 일반콘크리트의 부착응력은 2.11~5.43MPa으로 나타났고, 고인성 섬유보강 콘크리트인 DC1 (RF4000)과 DC2 (PP)의 부착응력은 각각 3.91~5.60MPa, 2.92~5.21MPa이며, DC3 (RF4000+RSC15)의 부착응력은 4.80~5.58MPa, DC4 (PP+RSC15)의 평균 부착응력은 5.57~5.89MPa으로 나타났다.

브레이드 투루젼법에 의한 콘크리트 구조물용 케블라-유리섬유 강화 복합재료 리바 특성 (Characteristics of Kevlar-Glass fiber reinforced plastic for Concrete Structure by the Braidtrusion process)

  • 최명선;곽상묵;배시연;이동기;심재기;한길영
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.48-52
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    • 2002
  • This paper describes the need for a ductile Fiber Reinforced Plastic(FRP) reinforcement for Concrete Structures. Using the material hybrid and geometric hybrid, it is demonstrated that the pseudo-ductility Characteristic can be generated in FRP rebar. Ductile hybrid FRP bars were successfully fabricated at Ø3mm and Ø10mm nominal diameters using the braidtrusion process. Tensile and bending specimens from these bars were tested and compared with behavior of stress-strain of steel bar and GFRP rebar

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리브를 갖는 FRP 판과 고인성섬유보강콘크리트로 이루어진 합성보의 파괴거동에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study for Failure Behavior of Composite Beams with DFRCC and FRP Plank with Rib)

  • 강가람;유승운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.16-23
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    • 2016
  • 고인성섬유보강콘크리트는 기존의 콘크리트에 비해 인성을 크게 개선한 재료로써, 콘크리트 구조물의 여러 분야에 적용 가능한 건설 신재료로 평가되고 있다. 본 연구에서는 고인성섬유보강콘크리트와 리브를 갖는 FRP 판을 인장 보강재 및 영구거푸집으로 활용한 합성보의 파괴거동에 관한 실험을 실시하였다. 비교를 위해 일반콘크리트와 PVA계열인 RF4000과 PP계열인 PP-macro의 섬유를 사용하였으며, 각각 RF4000+RSC15, PP-macro+RSC15를 혼입하여 합성보를 제작하여 실험하였다. FRP 판에 잔골재를 미부착한 경우는 보의 중앙에 발생한 휨 균열이 크게 벌어지면서 FRP 판과 콘크리트가 미끄러짐에 의한 파괴형태를 보여주고 있음으로 잔골재 부착은 필수적 사항이라 판단되며, 파괴모드에 대한 섬유보강재의 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. FRP 판에 잔골재를 부착한 실험 결과는 1200, 2000mm 모두 콘크리트와 FRP 사이에 충분한 부착이 형성되었다. 일반콘크리트보다 섬유보강재를 혼입한 경우 최대 하중이 높게 나타났고, 그 중 PP계열의 섬유보강재를 혼입한 경우 최대 하중이 가장 높게 나타났다. 균열이 섬유보강재에 의해 지연되면서 FRP 리브와의 합성작용에 의해 발생한 것으로 판단된다.