• KCI Concrete Journal
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• 제11권3호
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• pp.181-189
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• 1999

An experimental study was performed on the Pull-out behavior of 90-deg standard hooks from the exterior beam-column connections. the effects of the number of hooked bars and fiber reinforcement of the joint area were investigated with the following conclusions : (1) Under the pull-out action of hooked bars. the damage and cracking of joint area the number of hooks pulling out from a joint increases; (2) Substitution of the transverse column (confining) reinforcement with steel fibers at the joint region effectively reduces the extent of cracking in exterior joints caused by the pull-out of hooked bars; (3) The pull-out strength and post-peak ductility of hooked bars are adversely influenced by the increase in number of hooks pulling out from an exterior joint. Current hooked bar anchorage design guidelines may be improved by considering the effect of the number of hooked bars on anchorage conditions at the exterior joints; and (4) The strength and ductility of hooked bars under pull-out forces are positively influenced by substituting the conventional confining reinforcement of exterior joints with steel fibers . The application of steel fibers to the exterior joints is an effective technique for improving the anchorage conditions of hooked bars, and also for reducing the congestion of reinforcement in the beam-column connections.

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.89-98
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• 2021

Investigations on the dynamic behavior of concrete members, incorporating steel fibers with different aspect ratios, are limited so far and do not covered comprehensively in prior studies. Present endeavor is devoted to examine the dynamic response of the steel fibrous concrete beams and slabs under the influence of impact loading. These members were reinforced with steel fibers in different length of 25 mm and 50 mm. Four concrete mixes were designed and used based on the proportion of long and short fibers. Twenty-four slabs and beams were fabricated with respect to the concrete mix and these specimens were tested in impact load experiment. Testing observations revealed that the maximum dynamic deflection or ductility of the member can be achieved with increasing the fiber length. Structural behavior of the tested structures was predicted using nonlinear finite element analysis with specific material constitutive relationships. Eight nodes plate elements have been considered in the present dynamic analysis. Dynamic fracture energy of the members was calculated and agreement ratio, of more than 70%, was noticed between the experimental and analysis outcomes.

• 콘크리트학회지
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• 제2권3호
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• pp.65-72
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• 1990

섬유 콘크리트 내의 단위 면적당 섬유 개수에 대한 이론식이 공시체의 경계조건의 영향을 고려하여 유도되었다. 또한 단위 면적당의 섬유 개수는 각기 다른 섬유형태, 그리고 다른 용적 혼합율(volume fractions)을 갖는 공시체에 대하여 실험적으로도 산정되었으며 이들 실험치들에 근거한 통계적 해석을 통한 공시체 각 단면에 따른 단위 면적당 강섬유 수의 집중 정도의 차이가 평가 되었다. 또한 vibration에 의한 강섬유의 재향성(reorientation)의 정도는 이론치와 실험치의 차이를 비교함으로서 검토되었다.

• Computers and Concrete
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• 제22권2호
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• pp.209-220
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• 2018

In order to evaluate the effect of hybrid fibers on the flexural performance of tunnel segment at room temperature, twelve reinforced self-consolidating concrete (SCC) symmetric inclination beams containing steel fiber, macro polypropylene fiber, micro polypropylene fiber, and their hybridizations were studied under combined loading of flexure and axial compression. The results indicate that the addition of mono steel fiber and hybrid fibers can enhance the ultimate bearing capacity and cracking behavior of tested beams. These improvements can be further enhanced along with increasing the content of steel fiber and macro PP fiber, but reduced with the increase of the reinforcement ratio of beams. The hybrid effect of steel fiber and macro PP fiber was the most obvious. However, the addition of micro PP fibers led to a degradation to the flexural performance of reinforced beams at room temperature. Meanwhile, the hybrid use of steel fiber and micro polypropylene fiber didn't present an obvious improvement to SCC beams. Compared to micro polypropylene fiber, the macro polypropylene fiber plays a more prominent role on affecting the structural behavior of SCC beams. A calculation method for ultimate bearing capacity of flexural SCC symmetric inclination beams at room temperature by taking appropriate effect of hybrid fibers into consideration was proposed. The prediction results using the proposed model are compared with the experimental data in this study and other literature. The results indicate that the proposed model can estimate the ultimate bearing capacity of SCC symmetric inclination beams containing hybrid fibers subjected to combined action of flexure and axial compression at room temperature.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.48-59
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• 2021

본 연구에서는 다른 재료특성을 갖는 강섬유 또는 탄소섬유만을 사용한 단일 섬유보강 모르타르(fiber-reinforced mortar, FRM)와 강 및 탄소 섬유를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 압축·휨성능을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 모르타르 시편은 총 섬유혼입률 1.0%에서 부피에 의한 1+0%, 0.75+0.25%, 0.5+0.5%, 0.25+0.75% 및 0+1%의 혼합비율로 강섬유와 탄소섬유를 혼입하였다. 이들의 역학적 성능을 재령 28일에서 섬유가 없는 플레인 모르타르와 비교, 검토하였다. 모르타르의 실험결과는 강섬유 0.75% + 탄소섬유 0.25%를 혼합사용한 하이브리드 FRM가 가장 높은 압축강도와 휨강도를 나타내, 하이브리드 FRM의 시너지 보강효과를 확인할 수 있었다. 반면, 강섬유 0.5% + 탄소섬유 0.5%를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 경우 가장 높은 휨인성을 얻었으며, 본 실험결과를 토대로 강도와 휨인성을 동시에 개선하기 위한 하이브리드 FRM의 최적의 섬유 혼합비율을 제시하였다. 게다가, FRM 시편의 이미지 분석을 위해 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 통해 파단면을 관찰하였다. 이들 결과는 시멘트 매트릭스 내에서 하이브리드 보강섬유의 이미지 분석을 하는 데 큰 도움이 되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.469-474
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• 2002

This study was to define the strengthening effect of steel fibers in high strength RC columns. For this, ten specimens of columns were tested under cyclic lateral load and constant axial load. The testing parameters are steel fiber volume fraction of concrete and shear reinforcement ratio of hoop bars. Finally, the optimal content of steel fibers was evaluated as 1.0 - 1.5 % volume fraction of concrete.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제8권6호
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• pp.531-546
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• 1999

The paper presents an experimental and theoretical study on the influence of steel fibers and longitudinal tension and compression reinforcements on immediate and long-term deflections of high-strength concrete beams of 85 MPa (12,300 psi) compressive, strength. Test results of eighteen beams subjected to sustained load for 180 days show that the deflection behavior depends on the longitudinal tension and compression reinforcement ratios and fiber content; excessive amount of compression reinforcement and fibers may have an unfavorable effect on the long-term deflections. The beams having the ACI Code's minimum longitudinal tension reinforcement showed much higher time-dependent deflection to immediate deflection ratio, when compared with that of the beams having about 50 percent of the balanced tension reinforcement. The results of theoretical analysis of tested beams and those of a parametric study show that the influence of steel fibers in increasing the moment of inertia of cracked transformed sections is most pronounced in beams having small amount of longitudinal tension reinforcement.

• Advances in concrete construction
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• 제16권1호
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• pp.1-20
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• 2023

This study presents the experimental results performed to evaluate the effects of Polyvinyl-alcohol (PVA) and Polypropylene (PP) fibers on the fresh and residual mechanical properties of the hybrid fiber reinforced SCC before and after the exposure of 250℃, 500℃ and 750℃ temperatures. The compressive and splitting tensile strength, modulus of rupture (MOR), ultrasonic pulse velocity (UPV) as well as toughness and weight loss were investigated at different temperatures. PVA and PP fibers were added into SCC mixtures having only macro steel fiber and also having binary hybridization of both macro and micro steel fiber. The results showed that the use of micro steel fiber replaced by macro steel fiber improved the fresh and hardened properties compared to the use of only macro steel fiber. Moreover, it was emphasized that PVA or PP enhanced the residual flexural performance of SCC, generally, while it negatively influenced the workability, weight loss, UPV and the residual strengths with regards to the use of single steel fiber and binary steel fiber hybridization. Compared to the effect of synthetic fibers, PP had slightly more positive effect in the view of workability while PVA enhanced the residual mechanical properties more.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.106-113
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• 2013

콘크리트의 투수성능을 평가하는 여러 가지 비파괴시험방법 중의 하나는 표면전기저항을 측정하는 것이다. 그러나 콘크리트내에 강섬유로 인한 판단의 오류가 발생할 수 있기 때문에 강섬유 보강콘크리트에 본 표면전기저항측정방법을 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트의 강섬유 분산도가 표면전기저항에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 3개의 정방형 및 원형 실험체의 4개면에서의 저항치를 3번 반복하여 측정하였으며, 서로 비교하였다. 측정결과에 의하면, 원형실험체를 이용한 실험결과가 정방형 실험체의 결과에 비하여 강섬유의 영향을 일관되게 나타내고 있는 것으로 확인되었다. 또한, 강섬유의 분산도는 강섬유 혼입량에 비하여 측정결과에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타났다. 결론적으로, 표면전기저항측정을 이용한 비파괴 평가법은 0.5%까지의 강섬유를 포함한 SFRC의 투수성 평가에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.867-873
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• 2010

이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서의 부식 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 먼저 강섬유의 보강콘크리트의 수송특성, 즉 공극률, 흡수성, 투과성 및 염소이온 확산성에 관한 실험을 수행하여 철근부식과 의 관계를 비교 평가 하였다. 강섬유의 보강으로 인해 약간의 압축강도 증가와 함께, 흡수성, 투과성 및 확산성에 관한 실험 결과에서도 콘크리트 내부로의 유해물질의 침투저항성이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 철근부식과의 관계에서는 예상된 결과와는 다르게 강섬유의 혼입이 철근부식을 가속화 시키는 경향이 나타났다. 염화나트륨 용액이 침투하는 노출면에서는 강섬유의 부식팽창으로 인한 표면박리현상이 관찰되었으며, 철근부위 절단면에서는 철근 주변에 강섬유의 부식이 국부적으로 관찰 되었다. 고온 및 고농도의 염화물 환경에서의 건습 싸이클링이 노출표면에 가까운 공극에서 지속적으로 염분결정체의 증가와 더불어 내부공극에서의 강섬유의 부식으로 증가된 압력이 표면 박리를 일으킨 것으로 보인다. 결과적으로는 노출면 부근에서의 미세균열을 증가가 물, 염화이온 및 산소의 침투를 보강근으로의 가속화를 진행 시킨 것으로 판단이 된다. 이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서 철근부식에 영향을 주는 명확한 메커니즘은 충분히 규명이 되지 않았으며, 보다 명확한 관계를 이해하기 위해서는 부식과정에서 강섬유의 잠재적인 부식팽창에 관한 보다 상세한 실험적 연구가 필요할 것으로 판단되어 진다.