• 대한토목학회논문집
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• 제30권5A호
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• pp.485-493
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• 2010

국내에서 개발된 이형 GFRP 보강근은 표면에 구축된 이형의 전단강도가 콘크리트의 전단강도 보다 상대적으로 작아 이형철근과 달리 이형 자체가 전단파괴되는 파괴모드를 보이는 것으로 확인된바 있다. 본 논문에서는 이형을 갖는 GFRP 보강근의 기본정착길이를 인발실험과 설계모델식과 해석적 엄밀식을 통해 고찰하였다. 실험결과, 동일조건하에서 파괴모드가 변화되는 임계정착길이가 이형철근은 직경의 15배, 이형 GFRP 보강근은 20배인 것으로 나타났다. 또한 실험결과를 ACI440.1R-03 설계모델식에 적용하여 분석한 결과, 충분한 횡구속이 수반된 경우 직경 9 mm의 이형 GFRP 보강근의 기본정착길이는 직경의 21배인 것으로 나타났다. 반면, ACI440.1R-06에 제시된 기본정착길이 모델은 실험결과에 비하여 너무 과대한 기본정착길이를 요구하는 것으로 나타났다. Cosenza 등(2002)의 모델은 실험결과에 비하여 더 적은 기본 정착길이를 요구하므로, 설계목적의 사용은 제한적인 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.797-800
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• 2004

Some test results indicated that the current ASTM grip adapter of GFRP rebar was not successful in developing the design tensile strength of GFRP rebar with reasonable accuracy. It is because the current ASTM grip adapter of GFRP rebar does not take into account the various geometric characteristics of GFRP rebar such as surface treatment, shape of bar cross section, bar deformation as well as physical characteristics such as poisson effect, elastic modulus in the transverse direction and so on. The research reported in this paper is to provide how to proportion an adequate grip adapter to develop design tensile properties of GFRP rebar. The proposed grip adapter is derived from the equilibrium or compatibility equations. From the preliminary test results for rounded GFRP rebar, it was found that the grip adapter with specific size proportioned by proposed method shows the highest tensile strength among them.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.185-191
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• 2008

최근 콘크리트 열화와 같은 문제를 근본적으로 해결하기 위해 고내구성을 보유한 콘크리트구조물의 장수명화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 신설 구조물로의 철근대체 FRP rebar를 적용한 고내구성 콘크리트구조물에 대한 연구 개발 및 활용이 점차 증가되는 추세이다. 이에 대해 콘크리트구조물의 경제적인 측면에서 적용 가능한 FRP rebar로서는 GFRP rebar가 주목을 받고 있으며 그 사용성 또한 증대되고 있다. 하지만 GFRP rebar로 보강된 콘크리트구조물에 대한 휨모멘트 성능은 이미 그 우수성이 구명되어 있으나 GFRP의 단점 중 하나인 처짐에 대한 사용성 측면은 개선되어야 할 점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 개발된 이형 GFRP rebar로 보강 콘크리트 보 구조물의 처짐 거동 예측을 위해 기존의 유효단면이차모멘트 제안식들과 비교 분석을 실시하였으며, 그 결과 기존의 유효단면이차모멘트 산정식은 균열모멘트 이후 극한모멘트의 50% 수준까지의 유효단면이차모멘트는 비교적 정확히 예상할 수 있었으나 이후에는 실제 유효단면이차모멘트보다 다소 높은 값을 나타냄으로써 최종 파괴시까지의 처짐량을 과소평가하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 탄성계수 환산비를 적용한 보강비를 사용한 Toutanji et al. (2000)의 유효단면이차모멘트 제안식을 바탕으로 이형 GFRP rebar로 보강된 콘크리트보에 대한 유효단면이차모멘트 제안식을 도출하였으며, 그 결과 제안된 식을 적용하여 각 시험체의 시험데이터와 비교 분석을 통하여 최종 파괴시까지의 하중-처짐 관계를 비교적 정확히 예측할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.899-902
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• 2008

GFRP 보강근은 최근 철근 대체 보강근으로서의 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 장기내구성 콘크리트 구조물을 구성하는데 있어 핵심재료로 각광받고 있다. 그러나 GFRP 보강근은 기존철근 보강근과는 달리 제작방식 및 기계적 특성이 상이하여 실제 건설현장에서 사용하기 위해서는 설계 이론, 코드 및 지침등이 GFRP 보강근의 특성에 맞게 개발되고 제안되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 ACI318, ACI440.IR, CSA S806 및 ISIS Canada design manual을 분석하여 국내 적용 가능한GFRP 보강근의 설계지침을 제안하고자 한다. 분석결과, GFRP 보강근의 불확실성을 충분히 반영할수 있기 위해서는 한계상태설계법이 적합한 설계방법으로 분석되었으며, 따라서 본 연구에서는 ISIS Canada design manual을 준용하여 GFRP 보강근의 설계지침을 제안하였으며, 이를 ACI 설계식들과장단점을 비교분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.110-119
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• 2012

최근 고부식 환경에 놓여 있는 철근 콘크리트 구조물의 철근 부식 문제를 해결할 수 있는 방안 중 하나로 뛰어난 내부식성을 가진 섬유복합체(Fiber Reinforced Polymer, FRP)로 제작된 보강근이 주목받고 있다. 유리섬유복합체로 제작된 보강근이 상용화된 상태이나 가격, 철근보다 낮은 탄성계수, 취성파괴 특성 등의 이유로 사용 실적은 많지 않은 것이 현실이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방편 중 하나는 유리섬유복합체 보강근의 성능을 고도화하는 것이다. 성능 고도화를 통해 강도 대비 가격을 낮출 수 있으며, 인장성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구는 주어진 재료와 조건 하에서 보강근 성능에 영향을 미치는 인자들의 효율성 향상을 통한 고인장 성능 유리섬유복합체 보강근의 개발에 관한 것이다. 이를 위해 구성재료와 제작방법 등 유리섬유복합체 보강근의 인장성능에 영향을 미치는 인자들에 대해 분석을 수행하여 개선 방안을 제안하였으며, 이를 통해 보강근의 주재료인 유리섬유의 성능을 기존 제품보다 더욱 효율적으로 활용하는 보강근을 제작하였으며, 다양한 변수에 대한 인장시험을 통하여 그 성능을 비교 분석함으로써 개선 방안의 적절성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2797-2803
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• 2012

본 논문은 모르타르에 근입되어 인발하중을 받는 정착판 GFRP 근의 인발거동을 기술하고 있다. 정착판 GFRP 근의 모르타르 시험체를 5개 제작하여 인발시험을 수행하였다. 시험 결과를 검증하기 위해 ANSYS 상용프로그램을 이용한 유한요소해석을 수행하였으며 시험결과와 비교되었다. 시험결과 모르타르에 매입된 정착판 GFRP 근의 파열 파괴강도식은 45도 콘(Cone)파괴 이론 보다는 CCD(Concrete Capacity Design)파괴이론을 적용하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.49-50
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• 2010

본 연구에서는 인발시험에 따른 실험적 분석을 통해 고온상태의 콘크리트에서 리브 형태의 GFRP rebar의 부착거동을 분석하였다. 콘크리트에 부착된 리브 형태의 GFRP rebar의 인발실험을 통해 부착 응력에 따른 정확한 인발 곡선 결과를 도출하였으며, 이를 위해 콘크리트 표면 주위를 물고 떨어지는 뽑힘 파괴를 유도하였다. 본 연구는 온도 영향에 따른 부착응력을 분석하였다. 실험실 온도에 따른 부착응력 시험 결과 비교적 높은 부착강도를 보였으나 콘크리트 내부 온도가 증가함에 따라 부착응력은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제30권6호
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• pp.70-77
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• 2015

In this study, the governing design factors of GFRP-reinforced concrete bridge deck are analyzed for typical bridges in Korea. The adopted bridge deck is a cast-in-situ concrete bridge deck for the prestressed concrete girder bridge with dimensions of 240 mm thickness and 2.75 m span length from center-to-center of supporting girders. The selected design variables are the diameters of GFRP rebar, spacings of GFRP rebars and concrete cover thicknesses, Considering the absence of the specification relating GFRP rebar in Korea, AASHTO specification is used to design the GFRP-reinforced concrete bridge deck. The GFRP-reinforced concrete bridge deck is proved to be governed by the criteria about serviceability, especially maximum crack width, while steel reinforced concrete bridge deck is governed by the criteria on ultimate limit state. In addition, GFRP rebars with diameter of 16 mm ~ 19 mm should be used for the main transverse direction of decks to assure appropriate rebar spacings.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.45-52
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• 2015

섬유복합체 (Fiber Reinforced Polymer, FRP)는 비강도가 높고, 비부식성 재료라는 특징을 가지고 있어서 건설 분야에서 철근을 대체할 수 있는 보강근 재료로 인식되고 있다. 몇몇 유리섬유 복합체 (Glass FRP, GFRP) 보강근이 상용화되어 있지만 GFRP는 철근에 비해 가격이 비싸고 상대적으로 낮은 탄성계수와 취성 파괴 특성 때문에 다소 경쟁력이 떨어진다. GFRP 보강근의 재료가격을 낮출 수 없다면 사용된 재료의 성능을 최대로 하여 보강근의 성능을 높이는 것이 상대적인 가격을 낮추는 방법이 될 수 있다. 일반적으로 FRP 보강근의 직경이 커질수록 인장강도는 감소하는 것으로 알려져 있다. 이의 원인 중 하나는 보강근이 인장을 받을 때 외력이 중앙에 위치한 섬유에 충분히 전달되지 못하여 외측에 위한 섬유들만이 인장에 저항하기 때문이다. 따라서 본연의 역할을 수행하지 못하는 섬유는 제거함으로써 보강근의 단가를 낮추면서 보강근이 소정의 성능을 발휘하도록 한다면 가격대비 성능이 최적화된 FRP 보강근을 제작할 수 있다. 본 연구에서는 직경 19 mm의 GFRP 보강근에 대해 단면 내에 중공이 존재하는 경우 중공비율에 따른 인장특성의 변화를 실험적으로 관찰하였다. 중공이 없는 GFRP 보강근 세 개, 네 가지 중공비율에 대해 각각 여섯 개의 GFRP 보강근 시편을 준비하여 인장실험을 실시하였으며 결과 분석을 통하여 인장특성 변화를 도출하였으며 이를 바탕으로 최적의 중공비율을 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.19-20
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• 2009

본 논문은 철근의 이형과 유사한 표면성형을 갖는 GFRP 보강근의 콘크리트와의 부착성능을 실험과 해석을 통하여 고찰하였다. 이형을 갖는 GFRP 보강근의 경우 표면성형의 낮은 전단강성 및 강도로 인해 표면이형의 전 높이가 부착에 기여하지는 않은 것으로 알려지고 있다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트와의 부착성능에 직접적으로 기여하는 보강근의 유효이형높이를 실험과 해석을 통하여 고찰하였다.