• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.39.1-39.1
• /
• 2010

본 연구에서는 정하중 및 충격하중 하에서 FRP(fiber reinforced polymer) sheet의 보강 성능을 평가하기 위해 섬유와 레진의 종류, sheet 종류, 보강 방법에 따른 휨 실험을 실시하였다. 이를 위해 GFRP와 CFRP, AFRP sheets로 보강된 $100{\times}100{\times}400mm$ 각주형 콘크리트 공시체의 하면 보강, 중앙 U형 스트립, 그라고 이 둘을 동시에 보강한 시험체를 제작하였고, 정하중 휨 실험과 낙하식 충격하중 실험을 실시하였다. 정하중 실험에서 중앙부 U형 스트립으로 보강한 시험체는 섬유의 방향과 균열의 진전 방향이 일치하여 보강효과가 거의 없었지만 CFRP와 AFRP로 하면 및 이중 보강한 시험체는 높은 휨성능을 보였다. 반면 충격하중 실험에서는 중앙부 U형 스트립 보강이 다소 성능을 향상 시켰고, 하면 및 이중 보강한 시험체는 큰 변형과 높은 에너지 소산 능력을 보였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제12권2호
• /
• pp.149-166
• /
• 2012

This paper presents an experimental investigation on the performance of 2.5 m long reinforced concrete (RC) T-beams strengthened in shear using epoxy bonded glass fibre fabric. Eighteen (18) full scale, simply supported RC T-beams are tested. Nine beams are used as control beam specimens with three different stirrups spacing without glass fibre reinforced polymer (GFRP) sheet and rest nine beams are strengthened in shear with one, two, and three layers of GFRP sheet in the form of U-jacket around the web of T-beams for each type of stirrup spacing. The objective of this study is to evaluate the effectiveness, the cracking pattern and modes of failure of the GFRP strengthened RC T-beams. The test result indicates that for RC T-beams strengthened in shear with U-jacketed GFRP sheets, increase the load carrying capacity by 10-46%.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제40권2호
• /
• pp.215-231
• /
• 2011

The axial compressive strength of unidirectional FRP is generally quite lower than its axial tensile strength. This fact decreases the advantages of FRP as main load bearing member in engineering structure. In order to restrain the lateral expansion and splitting of GFRP, and accordingly heighten its axial compressive bearing capacity, a project that to confine GFRP pole with surrounding CFRP sheet is suggested in the present study. The Experiment on the CFRP sheet confined GFRP poles showed that a combined structure of high bearing capacity was attained. Basing on the experiment research a theoretical iterative calculation approach is suggested to predict the ultimate axial compressive stress of the combined structure, and the predicted results agree well with the experimental results. Then the influences of geometrical parameters on the ultimate axial compressive stress of the combined structure are also analyzed basing on this approach.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권8호
• /
• pp.849-855
• /
• 2014

유리섬유강화 플라스틱 복합재료의 압축성형 시, 모재와 유리섬유의 분리 없이 유동성이 우수하고, 불균질한 섬유배향이 없는 GFRP 복합재료 개발에 관한 체계적인 연구결과는 미흡한 실정이다. GFRP 복합재료를 사용하여, 자동차 부품 성형 시 발생하는 불균질도와 섬유배향 발생을 억제하는 많은 연구를 해왔으나 아직 해결되고 있지 않다. 본 연구에서는 위의 문제점들을 해결하기 위해 섬유유동성이 뛰어나고, 섬유배향이 발생하지 않고, 불균질성이 없으며, 구조안정성, 함침도, 기계적 특성 및 재활용성 등이 우수한 유리섬유강화 플라스틱 프리프레그를 제조하여, 수직교차형 평직직조방법을 적용하여, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) Sheet 를 제조한다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제33권2호
• /
• pp.78-84
• /
• 2015

Self-piercing rivet(SPR) is mechanical joining methods and which can be joining dissimilar materials. Unlike conventional riveting, SPR also needs no pre-drilled holes. During plastically deformation, SPR pierces upper sheet and joins it to under sheet. SPR has been mainly applied to the joining the automobile body and some materials, such as glass fiber reinforced polymer and aluminum alloy, which represent the sheet-formed materials for lightweight automobile. Glass fiber reinforced plastic(GFRP) has been considered as a partial application of the automobile body which is lighter than steels and stronger than aluminium alloys. It is needed SPR to join Al alloy sheets and GFRP ones. In this paper, in order to design the rivet and anvil, which are suitable for GFRP, the joinability was examined through simulations of SPR joining between GFRP and Al alloy sheets. For this study, AutoCAD was used for the modeling and the simulated using commercial FEM code DEFORM-2D. The simulated results for SPR process joining between GFRP and Al alloys were confirmed by the same conditions as experimental trials.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제43권6호
• /
• pp.868-875
• /
• 2015

목구조물 접합부에 기존의 슬릿(slit)형 강판을 대체하기 위해서 FRP (Fiber Reinforced Plastic) 보강적층판을 제작하였다. 보강재, 접착제 종류에 따라 총 4가지 타입의 FRP 보강적층판을 제작하였으며, 접합부 적용 전 KSF 3021과 KSF 2160에 의거한 박리실험과 ASTM D5045-99에서 제안한 Compact Tension (CT)형 파괴인성 시험을 실시하였다. 접착성능 시험결과 GFRP textile, GFRP sheet, GFRP Textile-Sheet 타입의 FRP 보강적층판은 침지 및 내수침지박리 시험에서 모두 KS 기준인 박리율 5% 이하를 만족하였다. 그러나 Aramid 타입의 시험편은 침지박리율 4.8%로 기준을 만족하였으나 내수침지박리율 70%로 합격기준을 만족하지 못하였다. 파괴인성 시험결과 단판만을 교차적층 시킨 대조군시험편보다 목재 대비 보강재 체적비를 23%로 함으로서 FRP 보강적층판의 내력이 2~4배 증가하였다. 그중에서도 GFRP Textile-Sheet 타입의 시험편이 하중 평행방향의 유리섬유 배열로 인해 할렬파단을 억제하면서 대조군 대비 응력확대계수 비가 61% 증가되어 파괴를 가장 크게 억제하는 것으로 확인되었다. FRP 보강적층판과 비금속 dowels을 사용한 접합부의 인장형 전단내력은 금속접합에 비해 약 12% 낮은 내력이 측정되었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제3권6호
• /
• pp.421-438
• /
• 2003

Aging and deterioration of existing steel structures necessitate the development of simple and efficient rehabilitation techniques. The current study investigates a methodology to enhance the flexural capacity of steel beams by bonding Glass Fibre Reinforced Plastic (GFRP) sheets to their flanges. A heavy duty adhesive, tested in a previous study is used to bond the steel and the GFRP sheet. In addition to its ease of application, the GFRP sheet provides a protective layer that prevents future corrosion of the steel section. The study reports the results of bending tests conducted on a W-shaped steel beam before and after rehabilitation using GFRP sheets. Enhancement in the moment capacity of the beam due to bonding GFRP sheet is determined from the test results. A closed form analytical model that can predict the yield moment as well as the stresses induced in the adhesive and the GFRP sheets of rehabilitated steel beam is developed. A detailed finite element analysis for the tested specimens is also conducted in this paper. The steel web and flanges as well as the GFRP sheets are simulated using three-dimensional brick elements. The shear and peel stiffness of the adhesive are modeled as equivalent linear spring systems. The analytical and experimental results indicate that a significant enhancement in the ultimate capacity of the steel beam is achieved using the proposed technique. The finite element analysis is employed to describe in detail the profile of stresses and strains that develop in the rehabilitated steel beam.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제39권2호
• /
• pp.156-162
• /
• 2011

To evaluate the bonding performance of reinforced glulam, the textile type of glass fiber and aramid fiber, and the sheet type of glass fiber reinforced plastic (GFRP) and carbon fiber reinforced plastic (CFRP) were used as reinforcements. The reinforced glulam was manufactured by inserting reinforcement between the outmost and middle lamination of 5ply glulam. The types of adhesives used in this study were polyvinyl acetate resins (MPU500H, and MPU600H), polyurethane resin and resorcinol resin. The block shear strengths of the textile type in glass fiber reinforced glulam using MPU500H and resorcinol resin were higher than 7.1 N/$mm^2$, and these glulams passed the wood failure requirement of Korean standards (KS). In case of the sheet types, GFRP reinforced glulams using MPU500H, polyurethane resin and resorcinol resin, and CFRP reinforced glulams using MPU500H and polyurethane resin passed the requirement of KS. The textile type of glass fiber reinforced glulam using resorcinol resin after water and boiling water soaking passed the delamination requirement of KS. The only GFRP reinforced glulam using MPU500H after water soaking passed the delamination requirement of KS. We conclude that the bonding properties of adhesive according to reinforcements are one of the prime factors to determine the bonding performance of the reinforced glulam.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.585-596
• /
• 2012

이 연구는 교량이나 주차장 건물 등에 적용이 가능한 GFRP 보강 철근 폴리머 콘크리트 T형 보의 휨 특성에 관한 연구로서 GFRP 보강 수준에 따른 압축파괴(compression failure: CF), 인장파괴(tension failure: TF) 및 GFRP 보강재의 파괴(fiber sheet failure: FF) 등 파괴모드의 판단과 결정방법을 제시하고, 파괴모드별 설계휨강도 산정식을 제시하였다. GFRP 보강 철근콘크리트 보에서는 FF, TF, CF 등 3가지 파괴모드 중에서 철근항복 ${\rightarrow}$ GFRP 파단 ${\rightarrow}$ 압축측 콘크리트 파괴의 순으로 진행되는 FF 파괴모드가 가장 이상적이다. FF 파괴모드의 경우 압축측 폴리머 콘크리트가 극한변형률(${\varepsilon}_{cu}$)에 도달하기 전에 GFRP가 먼저 파단되므로 콘크리트의 극한상태를 기반으로 하는 기존의 등가직사각형 응력블럭의 개념을 적용할 수 없다. 따라서 이 연구에서는 폴리머 콘크리트의 특성에 부합되는 이상화된 폴리머 콘크리트의 압축응력-변형률 곡선을 제안하고, 폴리머 콘크리트의 변형률을 기반으로 하여 응력블럭 매개변수 ${\alpha}$, ${\beta}$를 도출하였다. 또한 T형 보의 형상비에 따른의 압축응력 분포 및 설계휨강도 특성을 규명하고 적정한 형상비를 2.5로 제시하였으며, GFRP 보강재의 두께 및 높이에 따른 설계휨강도 산정식을 제시하고 그 식의 적정성을 실험과 이론해석에 의해 입증하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제42권3호
• /
• pp.282-289
• /
• 2014

합판과 유리섬유강화플라스틱을 조합하여 적층 후 $1.96N/mm^2$의 압력으로 $150^{\circ}C$에서 1시간 고밀화시킨 유리섬유 강화플라스틱 적층판을 제작하였다. 제작된 5가지의 유리섬유강화플라스틱 적층판을 각각 기둥재와 접하는 집성재에 부착하여 부분보강보부재를 제작하였다. 더불어 합판과 시트형 유리섬유강화플라스틱을 적층한 보강적층목재핀과 유리섬유로 보강한 원통형 단판적층기둥재로 기둥-보 접합부를 제작하였다. 기준시험편으로는 원주목과 집성재로 제작한 보부재, 드리프트핀을 사용한 접합부를 제작하여 모멘트 저항 내력을 평가하였다. 시험결과 기준시험편과 비교하여 부분보강보부재를 사용한 시험체들이 평균 1.8배 높은 내력성능이 측정되었다. 모든 부분보강보부재와 원통형 단판적층기둥재에는 파단이 발생하지 않았으며 접합부의 인성과 강성이 모두 양호하게 측정되었다. 부분보강보부재의 보강효과는 시트형 유리섬유강화플라스틱이 직물형 유리섬유강화플라스틱으로 보강한 적층판보다 양호한 보강효과를 보였으며, 시트형 유리섬유강화플라스틱을 각층에 삽입한 적층판이 접합내력과 변형각 모두 양호하여 보부재의 부분보강에 적합한 것을 확인하였다.