• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권1호
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• pp.105-120
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• 2011

The strengthening and rehabilitation of reinforced concrete structures with externally bonded carbon fibre reinforced polymer (FRP) laminates has shown excellent performance and, as a result, this technology is rapidly replacing steel plate bonding techniques. This paper addresses this issue, and presents results deals with the influence of external bonded CFRP-reinforcement on the time-dependent behavior of reinforced concrete beams. A total of eight reinforced concrete beams with cracked and un-cracked section, with and without externally bonded CFRP laminates, were investigated for their creep and shrinkage behavior. All the beams considered in this paper were simply supported and subjected to a uniform sustained loading for the period of six months. The main parameters of this study are two types of sustained load and different degrees of strengthening scheme for both cracked and un-cracked sections of beams. Both analytical and experimental work has been carried out on strengthened beams to investigate the cracking and deflection performance. The applied sustained load was 56% and 38% of the ultimate static capacities of the un-strengthened beams for cracked and un-cracked section respectively. The analytical values based on effective modulus method (EMM) are compared to the experimental results and it is found that the analytical values are in general give conservative estimates of the experimental results. It was concluded that the attachment of CFRP composite laminates has a positive influence on the long term performance of strengthened beams.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.241-246
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• 2017

취성을 가진 섬유강화플라스틱은 충격을 받을 때 충격에너지를 흡수하면서 섬유와 기지재 간 계면에서 탈착 및 박리가 일어난다. 이는 복합재료의 에너지 충격흡수정도의 지표로 삼을 수 있다. 복합재료의 취성을 해결하기 위해 pine과 복합재료의 접착에 대한 연구가 되어 지고 있다. 이번 연구에서는 열처리 된 pine이 탄소섬유강화복합재료와 에폭시 접착제를 이용하여 접착되었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위해, pine을 160도 및 200도 조건하에 열처리를 하였다. Pine 및 pine/탄소섬유복합재료의 기계적 및 계면물성을 파악하기 위해 인장, 인장중첩전단 및 아이조드 실험을 하였다. 또한, 열처리에 따른 나뭇결간의 결합력을 확인하기 위해 나뭇결 수직방향으로 인장시편 제조 후 파단될 때 탄성파를 음향방출시스템을 이용하여 분석하였다. 160도 조건으로 열처리 했을 때 나무강화 효과로 기계, 계면 및 나뭇결간의 결합력이 좋은 것을 확인하였다. 그러나 과한 열을 주게 되면 열에 약한 헤미셀룰로오스가 분해되면서 잡아주는 인자가 줄어들어 물성이 감소하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.729-744
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• 2017

This investigation highlights rationale of electrically conductive nano adhesives for its essential application for Electromagnetic Interference (EMI) Shielding in satellites and Lightning Strike Protection in aircrafts. Carbon Nano Fibres (CNF) were functionalized by electroless process using Tollen's reagent and by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) process by depositing silver on CNF. Different weight percentage of CNF and silver coated CNF were reinforced into the epoxy resin hardener system. Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs clearly show the presence of CNF in the epoxy matrix, thus giving enough evidence to show that dispersion is uniform. Transmission Electron Microscopy (TEM) studies reveal that there is uniform deposition of silver on CNF resulting in significant improvement in interfacial adhesion with epoxy matrix. There is a considerable increase in thermal stability of the conductive nano adhesive demonstrated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Four probe conductivity meters clearly shows a substantial increase in the electrical conductivity of silver coated CNF-epoxy composite compared to non-coated CNF-epoxy composite. Tensile test results clearly show that there is a significant increase in the tensile strength of silver coated CNF-composites compared to non-coated CNF-epoxy composites. Consequently, this technology is highly desirable for satellites and EMI Shielding and will open a new dimension in space research.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.79-85
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• 2007

FRP를 이용한 보강법 중에서도 기존에 일반적으로 행해진 보강법은 Plate 또는 Sheet의 형태로 콘크리트 표면에 부착하여 추가적인 강도를 발현하도록 하는 것이다. 그러나 조기 박락파괴, 부착면의 정리, 보강 단부의 앵커시공, 부착면에 대한 내화처리 등의 어려움이 많다. 이러한 문제점들에 대한 방안으로 막대(Rod) 형태인 CFRP-Rod를 보강모체에 홈을 파고 매립하는 NSMR(Near Surface Mounted Reinforcement)공법이 제안되었고, CFRP-Rod의 보강량, 길이, 간격 등의 변수에 의한 휨보강 능력의 평가에 대한 연구가 이루어져왔다. 그러나 구조물에서 CFRP-Rod의 보강은 어느 정도의 하중이 보강부위에 계속 재하된 상태로 보강이 이루어지게 되므로 본 연구에서는 보강전에 가해지는 선하중(Pre-loading)의 크기를 주요변수로 선하중의 크기에 따른 구조물의 거동 특성을 분석하고자 하였고, 선하중의 크기의 결정은 무보강 시험체의 공칭모멘트와의 비로 결정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3C호
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• pp.91-96
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• 2009

본 연구는 흙막이 가시설 구조물의 기본 요소가 되는 띠장의 강성을 증진시키기 위한 새로운 방법을 도출함에 목적이 있다. 이를 위하여, 띠장 부재에 탄소섬유판을 부착하고 또한 강연선을 통하여 프리스트레스 긴장력을 도입하는 실험을 수행하였으며, 탄소섬유판 및 프리스트레스 강선으로 긴장력이 도입된 부재는 보강되지 않은 부재보다 더 높은 하중에 이르기까지 선형구간이 확대되며 초기강성 및 극한강성이 크게 향상되는 것으로 실험결과 나타났다. 또한 탄소섬유판에 발생하는 변형율은 $8,000-11,000{\mu}{\epsilon}$의 범주로 나타나, 탄소섬유판과 띠장 부재의 부착능력이 탁월하고 탄소섬유판의 보강효과가 매우 우수한것으로 나타났다. 본 연구에서는 띠장 구조체의 휨 강성을 높이고자 하는 새로운 방법이 제시되었다.