• 콘크리트학회논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.555-564
• /
• 2013

이 연구에서는 연속 거더교의 외부강선 보강 효과를 극대화할 수 있는 효율적인 방법을 도출하였다. 등가하중개념을 적용하여 기존 방법 대비 제안된 보강 방법의 개선점을 명확히 분석하였다. 보강 효과의 검증을 위해 연속보의 외부강선 보강 실험을 실시하여 외부강선에 의한 내하력 향상 효과를 고찰하였다. 연속보 실험체는 콘크리트 거더 연속교의 일반적인 시공법과 동일하게 바닥판 슬래브 부분만을 연속화하여 제작하였다. 실험 결과 동일한 크기의 외력이 작용할 때 외부강선이 보강된 실험체는 보강되지 않은 실험체에 비해 처짐이나 변형률이 대폭 감소하는 경향을 보였으며, 부재의 강성도 또한 증가하였다. 특히 제안된 방법은 연속교 중간 지점부의 부모멘트에 의한 바닥판의 인장응력을 효과적으로 감소시킬 수 있음이 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.201-210
• /
• 2023

이 연구의 목적은 필로티 건축물에서 아라미드 섬유시트의 연성보강 효과를 평가하는데에 있다. 필로티 구조물은 총 2개가 제작되었으며, 반복 횡하중 정적 실험으로 휨 거동을 평가하였다. 연성보강 효과는 횡하중-변위관계, 변위연성비, 일손상지수 및 비틀림 거동으로부터 검증되었다. 실험결과 기둥이 아라미드 섬유시트로 보강된 필로티 건축물은 최대하중 이후 기둥에서 효과적인 구속효과로 전단파괴 방지 및 비틀림이 최소화되었으며, 전반적으로 연성적인 거동을 보였다. 결과적으로 기둥이 아라미드 섬유시트로 보강된 필로티 건축물의 변위연성비 및 일손상지수는 보강되지 않은 필로티 건축물보다 각각 4.63배 및 42.81배 높았다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.645-652
• /
• 2002

본 논문은 탄소 FRP 판을 이용한 철근 콘크리트 보의 휨 보강효과와 거동에 대한 연구이다. 본 연구에서의 실험인자로는 휨보강 탄소 FRP 판의 부착길이와 탄소 FRP 쉬트의 복부정착 길이이다. 시험보는 탄소 FRP 판으로 인장면에 부착하여 휨 보강하고 FRP 판을 탄소 FRP 쉬트로 복부에 정착하였다. 일반적으로 복부정착이 없는 휨 보강된 보들의 파괴형태는 횡방향 주철 근을 따라 발생한 콘크리트 덮개 박리파괴를 나타내었다. 반면, 탄소 FRP 쉬트로 복부 정착된 휨 보강 보들은 CFRP 파단파괴 후 콘크리트 경계면 전단 박리파괴를 나타내었다. 보강된 보들의 극한하중과 극한처짐은 FRP 판의 휨 부착길이의 증가에 따라 증가하였다. 또한, 휨 보강된 보들은 FRP 쉬트의 복부정착 길이의 증가에 따라 극한하중과 극한처짐 값이 증가하였다. 특히, 복부 정착한 보들은 최대 극한하중에 도달한 후에도 상당한 극한하중 지지능력을 상당한 극한 처짐 시까지 유지하였다. 시험보의 길이에 걸친 FRP 판의 변형률 분포는 휨 모멘트도의 모양과 거의 유사하여 전단지간에서 일정한 전단응력 분포를 가정할 수 있었다. 전지간을 휨 보강한 보에 있어서는 콘크리트와 FRP 쉬트에 의한 경계면에서의 극한전단 저항강도는 복부정착 길이가 늘어남에 따라 증가하였다. 전단 저항강도 중에서 본 실험에서 사용한 복부 정착 FRP 쉬트도 일부의 전단 저항강도를 부담하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권1호통권53호
• /
• pp.195-204
• /
• 2009

강판부착공법은 철근콘크리트(RC) 보의 전단내력이 부족한 경우에 일반적으로 사용되는 보강공법 중의 하나이다. 그러나, 기존의 solid형 강판보강공법은 강성이 우수한 반면 취성적 부착파괴, 비효율적인 재료량 및 시공성 등의 문제가 알려져 있으며, 띠형 강판보강공법은 제한된 접착면적과 강판의 비일체적 거동 때문에 보강효과가 낮게 되는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선할 수 있는 Slit형 강판을 사용하여 전단내력을 보강하는 방법을 제시하고 이 공법의 보강효과를 분석하고자 하였다. 전단경간 내에서 수직 Slit형 강판의 폭, 간격 및 두께를 주요 변수로 하는 13개의 시험체를 제작하였으며, 본 연구의 실험결과 및 기존 띠형 강판으로 전단보강된 RC 보의 실험결과를 비교 분석하고 Slit형 강판공법의 보강효과를 정량적으로 규명하였다. 실험결과, 기존의 개별적 띠형 전단보강방법에 비하여 일체화된 수직 Slit형 강판으로 보강한 경우에 더 높은 전단내력을 보였으며, 이는 강판과 RC 보의 일체성이 높아지고 강판의 부착면적이 증대되기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.100-107
• /
• 2018

본 연구의 목적은 철근콘크리트 휨 부재에 탄소섬유시트, 유리섬유시트, PET(polyethylene terephthalate) 섬유 등을 이용하여 보강했을 때, 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등에 따른 보강효과를 파악하는 것이다. 변수별 보강효과를 파악하기 위해 가상의 휨부재를 기준실험체로 선정하여, 기준실험체에 대해 항복단면과 극한단면일 때의 모멘트-곡률 관계를 파악하였다. 보강하지 않은 기준실험체에 보강재 종류, 보강재 물성, 보강량 등 다양한 변수를 적용하여 총 11개의 실험체의 모멘트-곡률 곡선을 비교하였다. 분석 결과, 보강하지 않은 실험체에 비해 보강한 실험체의 휨강도는 높게 나타났다. 그러나 연성에 대해서는 보강하지 않은 기준실험체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 변수별 휨 보강효과는 보강량이 많고, 파괴시 재료강도가 높을수록 우수하게 나타났으며, 연성효과는 보강재의 파괴시 변형률이 높을수록 우수한 것으로 나타났다. 손상 전과 손상 후의 보강효과에 대해서는 휨보강 효과와 연성효과 모두 10% 이내로 미미하게 나타나 손상상태에 있더라도 온전한 상태로 해석해도 큰 차이가 없을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.35-46
• /
• 2000

In this paper, an analytical model is proposed to predict the shear strenth of RC beams strengthened by FRP. This predictional model is composed of two basic models-the upper bound theorem for shear failure (shear tension or shear compression criteria) and a truss model based on the lower bound theorem for diagonal tension creteria. Also, a simple flexural theory based on USD is used to explain flexural failure. The major cause of destruction of RC beams shear strengthened by FRP does not lie in FRP fracture but in the loss of load capacity incurred by rip-off failure of shear strengthening material. Since interfacial shear stree between base concrete and the FRP is a major variable in rip-off failure mode, it is carefully analyzed to derive the shear strengthening effect of FRP. The ultimate shear strength and failure mode of RC beams, using different strengthening methods, estimated in this predictional model is then compared with the result derived from destruction experiment of RC beams shear strengthened using FRP. To verify the accuracy and consistency of the analysis, the estimated results using the predictional model are compared with various other experimental results and data from previous publications. The result of this comparative analysis showed that the estimates from the predictional model are in consistency with the experimental results. Therefore, the proposed shear strength predictional model is found to predict with relative accuracy the shear strength and failure mode of RC beams shear strengthened by FRP regardless of strengthening method variable.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제47권6호
• /
• pp.819-838
• /
• 2013

This paper summarises the results of an experimental study to investigate the flexural behaviour of reinforced concrete beams strengthened using carbon-fibre reinforced polymer (CFRP) laminate in four-point bending. The experimental parameters included are the reinforcing bar ratio ${\rho}_s$ and preload level. Four bar ratios were selected (${\rho}_s=0.13$ to 0.86%), representing the section of two longitudinal tensile reinforcements, with diameters of 8, 14, 16, and 20 mm in order to reveal the effect of bar ratio on failure load and failure mode. Eight beams that could be considered "full-scale" in size, measuring 200 mm in width, 400 mm in total height and 2300 mm in length, were tested. Three beams were selected with different bar ratios (${\rho}_1$, ${\rho}_2$, ${\rho}_3$), and considered as control specimens (without ), while three other beams identical to the control beams with the same CFRP laminates ratio and a seventh beam with ${\rho}_{min}$ (the lowest bar ratio) were also used. In the second part of the study, two beams with the bar ratio ${\rho}_2$ were preloaded at two levels, 50 and 100% of their ultimate loads, and then repaired. This experimental investigation was consolidated using an analytical model. The experimental and analytical results indicate that the flexional capacity and stiffness of strengthened and repaired beams using CFRP laminate were increased compared to those of control beams, and the behaviour of repaired beams was nearly similar to the undamaged and strengthened beams; unlike the ductility of strengthened beams, which was greatly reduced compared to the control.

• Computers and Concrete
• /
• 제15권1호
• /
• pp.21-35
• /
• 2015

The objective of this study is to examine the effect of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) on the shear strengths of deep beams with web openings. A total of 18 high-strength concrete deep beams with web openings were tested. Twelve were externally wrapped with four layers of CFRP, six of them strengthened in the horizontal direction and the others in the vertical direction. The parameters of the configuration of CFRP, the sizes of the openings and the locations of the openings were covered in this study. The test results indicates the shear strengths of deep beams with openings sized $60{\times}40mm$ were about 16% higher than that with openings sized $68{\times}68mm$. For deep beams with openings sized $60{\times}40mm$, the lower the locations of openings the higher the shear strengths were. The test results also indicate the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the vertical direction can be enhanced by about 10%. However, the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the horizontal direction can only be enhanced by about 6%. The shear strengths of deep beam, with different size and location of web openings and strengthened by different configuration of CFRP can be reasonably predicted by the empirical formulas of Kong and Sharp.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
• /
• pp.715-720
• /
• 1999

The objective of this study is to develope a new equation that can predict the flexural capacity in RC beams strengthened with Carbon Fiber Sheets(CFS). To evaluate the influence of each experimental variable, the conducted experimental test data were investigated; the variables that had an effect on the increment of the flexural capacity were the number of plys, the strengthening length, the reinforced type such as U-type after reinforcing the bottom of the beam. The previous equations were compared using the existing experimental test data, then analyzed for the merits and demerits of existing equations, using the coefficient of correlation(R). The proposed equation was derived in such a way that main parameters and their combination were obtained from the analytical study and then their coefficients were determined by regression analysis using the previous test data. As a result, the proposed equation showed the better agreement than the previous equations.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.757-762
• /
• 2000

The target of this study is to compare and analyze the strengthening effect of damaged reinforced concrete beams under unloading and loading conditions through the simulation of strengthening condition in real structures. The conclusion of test results are as follows : For the concrete beam wrapped at the side in addition to be strengthened at the bottom, the strength and stiffness increase. although the flexural capacity depends on the strengthening method, it generally shows that the strength improve in the range of 22% to 39% in comparison with the specimen without strengthening. In case of applying th equation suggested by CangaRao & Vijay for the wraped concrete beam, it must be modified because it is likely to overestimate the flexural capacity considering the height of wrapping as the width of concrete. The strength an stiffness of reinforced concrete beams in proportion to the percentage of damage decrease. Damaged beams, which are strengthened by CFS, is structurally efficient and show reduction of strength comparing with the specimen without strengthening but stiffness is increasing.