• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.138-145
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• 2001

This paper presents F.E.M. analysis result about the behavior of R.C. beam repaired with steel plate and fiber sheet. The effect of repairing varies with reinforcement ratio of R.C. beam, plate thickness, numbers of fiber sheet, and repairing length, etc. F.E.M. analysis using a program, DIANA, was carried out taking these factors as parameter in this study. Analysis result shows that repaired R.C. beam behaves differently according to parameters and certain cases imply that repairing is useless or may lay structure in dangerous condition. F.E.M. model considers that interfacial behavior between different two parts of repaired beam is rigid based on an assumption that adhesive failure does not appear before yielding of reinforcement and its analysis shows the result coincides with that of experiment.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.279-286
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• 2011

FRP 긴장재는 PS 강연선의 부식 문제를 해결하기 위한 대안으로써 사용될 수 있으며, FRP 긴장재의 재료특성(부착강도, 인장강도, 전달길이 등)은 구조물에 적용하기 위해서 결정되어야 한다. 재료특성 중에 부착은 FRP 긴장재로 긴장된 PSC 구조물에 적용하기 위해 명확하게 요구되어야 한다. 이 연구는 다양한 표면형상을 갖는 FRP 보강재의 부착특성을 연구하였다. 콘크리트의 철근과 강연선 대신에 사용되는 FRP 재료의 부착특성을 결정하기 위해 CAN/CSA S806-02에서 제안된 직접인발 시험을 수행하였다. 강연선, 이형 철근, 6가지 다른 표면 형상을 갖는 탄소 또는 유리섬유 FRP 보강재에 대하여 총 40개의 시편이 제작되었다. 부착실험 결과 각 실험체의 다양한 부착응력-슬립 곡선을 나타냈고, 국내에서 제작된 CFRP 긴장재의 부착특성과 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권3호
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• pp.440-449
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• 2003

Residual strength of fiber metal laminates after impact was studied. 3/4 lay up FML was fabricated using 4 ply prepreg, 2 ply aluminum sheets, and 1 ply steel sheet. Quasi isotropic ([0/45/90/-45]s) and orthotropic ([0/90/0/90]s) FRP were also fabricated to compare with FML. Impact test were conducted by using instrumented drop weight impact machine (Dynatup, Model 8250). Penetration load and absorbed energy of FML were superior to those of FRPs. Tensile tests were conducted to evaluate the residual strength after impact. Strength degradation of FML was less than that of FRP. This means that the damage tolerance of FML is excellent than that of FRP. Residual strength of each specimen was predicted by using Whitney and Nuismer(WN) Model. Impact damage area is assumed as a circular notch in WN model. Damage width is defined as the average of back face and top face damage width of each specimen. Average stress and point stress criterions were used to calculate the characteristic length. It is supposing that a characteristic length is a constant. The distribution of characteristic length shows that the assumption is reasonable. Prediction was well matched with experiment under both stress criterions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권1호
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• pp.133-151
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• 2016

Self-Compacting Concrete (SCC) has been originally developed in Japan to offset a growing shortage of skilled labors, is a highly workable concrete, which is not needed to any vibration or impact during casting. The utilizing of fibers in SCC improves the mechanical properties and durability of hardened concrete such as impact strength, flexural strength, and vulnerability to cracking. The purpose of this investigation is to determine the effect of steel fibers on mechanical performance of traditionally reinforced Self-Competing Concrete beams. In this study, two mixes Mix 1% and Mix 2% containing 1% and 2% volume friction of superplasticizer are considered. For each type of mixture, four different volume percentages of 60/30 (length/diameter) fibers of 0.0%, 1.0%, 1.5% and 2% were used. The mechanical properties were determined through compressive and flexural tests. According to the experimental test results, an increase in the steel fibers volume fraction in Mix 1% and Mix 2% improves compressive strength slightly but decreases the workability and other rheological properties of SCC. On the other hand, results revealed that flexural strength, energy absorption capacity and toughness are increased by increasing the steel fiber volume fraction. The results clearly show that the use of fibers improves the post-cracking behavior. The average spacing of between cracks decrease by increasing the fiber volume fraction. Furthermore, fibers increase the tensile strength by bridging actions through the cracks. Therefore, steel fibers increase the ductility and energy absorption capacity of RC elements subjected to flexure.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.547-554
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• 2013

이 연구에서는 UHPFRC에 대해 강섬유의 인발실험을 수행하고, 그 결과로부터 매트릭스에 대한 강섬유의 부착강도를 정량적으로 평가하고자 하였다. 실험은 여러 개의 섬유를 이용한 양면 인발실험을 적용하였다. 섬유분포밀도에 따른 영향을 파악해 본 결과, 이 연구에서 고려한 섬유분포밀도의 범위는 섬유 간 상호간섭효과를 나타내지 않는 범위임을 확인하였다. 최대 인발하중 상태의 하중 또는 흡수에너지, 완전 뽑힘 상태의 흡수에너지를 고려한 몇 가지 방법들로 부착강도를 평가한 결과, 완전 뽑힘 상태의 흡수에너지로부터 구한 부착강도는 섬유의 묻힘길이에 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 최대 인발하중 상태로부터 구한 부착강도는 평균적으로 약 6.64 MPa의 부착강도를 나타냈으며, 이 값은 최대 인발하중만으로 구한 부착강도 6.46 MPa와 비교했을 때 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 실험 및 평가의 용이성을 고려할 때 최대 인발하중만으로 부착강도를 평가해도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.585-590
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• 2001

The structural characteristics of concrete-filled glass fiber reinforced polymer tubes were studied. The concept of concrete-filled composite columns was introduced to overcome the corrosion problems associated with steel and concrete piles under severe environments. Other benefits of composite columns include low maintenance cost, high earthquake resistance, and long expected endurance period. Several experiments were conducted; 1) compression test for short-length composite columns, 2) uniaxial compression tests on a total of 7 columns with various slenderness ratios. Short-length columns give higher strength and ductility revealing high confinement action in concrete. Failure strengths, failure patterns, confinement effects, and stress-strains relations were analyzed for slender columns. Current study will show the feasibility of concrete-filled glass fiber reinforced polymer composite columns in corrosive environments, and will provide an experimental database for columns that are externally reinforced by multidirectional fibers.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.641-648
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• 2009

최근 철도차량의 속도가 증가함에 따라 철도시설물에도 철근콘크리트 구조물이 많이 적용되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 콘크리트 구조물은 공용년수의 증가에 따라 필연적으로 구조적인 보강이 요구된다. 강판보강법 및 섬유복합체(FRP)를 활용한 보강법 등이 가장 일반적으로 적용되는 실정이지만 각 공법마다 나름대로의 단점 역시 존재 한다. 최근 화재나 기타 환경적인 공격에 대하여 강한 내구성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있으며 이에 따른 현무암으로부터 추출한 Basalt 섬유를 활용한 섬유보강재가 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Basalt 섬유쉬트를 보강재로 사용할 경우 중요한 특성인 콘크리트와의 부착특성에 관하여 연구를 수행하였다. 실험변수는 보강폭, 길이, 보강겹수를 포함한다. 실험결과, 파괴형태는 계면파괴, 섬유파단, 그리고 rip-off의 형태가 관측되었으며 보강길이보다는 보강폭이 보강강도에 더 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 보강길이가 전부 유효하게 작용하지는 않았으며 이에 유효보강길이를 산정하고 이에 따른 부착강도를 산정하였다. 이를 다른 종류의 FRP재료를 활용한 경우에 유효 보강길이와 비교하여 Basalt 섬유쉬트의 부착특성을 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.76-83
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• 2021

본 연구에서는 이음된 초고강도 강섬유보강콘크리트 부재의 휨거동을 검토하고, 현행설계기준의 초고강도 강섬유보강콘크리트 구조물의 이음 설계에 대한 안전성을 평가하기 위해 총 6개의 보에 대한 가력 실험을 수행하였다. 주요 변수는 섬유의 혼입여부와 이음 길이로 설정하였다. 혼입된 섬유는 강섬유로 2%의 부피비로 결정하였으며, 이음길이는 8db와 16db로 결정하여 실험체를 제작하였다. 실험 결과 섬유로 보강되지 않은 실험체들은 이음부에서 급격한 하중지지능력을 상실하고 철근의 항복을 경험하지 못하였으나, 섬유로 보강된 경우 16db의 이음길이가 확보되면 주인장철근의 항복을 경험할 수 있으며, 적절한 휨강도를 발현할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 실험결과를 바탕으로 현행설계기준 및 초고강도콘크리트 구조설계지침의 이음길이 산정식들을 검토한 결과 모두 보수적인 평가를 하고 있는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제22권5호
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• pp.481-492
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• 2018

In this paper, a new hybrid fiber system (NHFS) is investigated for the application of slab. The steel fiber, polyvinyl alcohol (PVA) fiber and calcium carbonate ($CaCO_3$) whisker is added to form NHFS. The four-point bending test is carried out on the flexural properties of slab with plain, steel fiber, traditional hybrid fiber system (THFS) and NHFS reinforced cementitious composites. The flexural behavior is evaluated by ASTM C1018-97, JCI-SF4 and post-crack strength (PCS) technique. The evaluation parameters of flexural toughness such as toughness index (TI), equivalent flexural strength (EFS) and PCS are determined. The size of slab specimens is $15mm(thickness){\times}50mm(width){\times}200mm(length)$. The results show that adding $CaCO_3$ whisker to THFS can significantly improve the flexural strength, TI, EFS, PCS of the slab. The empirical relation between reinforcing index ($RI_v$) and flexural parameters show that flexural parameters of slabs increase first and then decrease; which indicates that optimum $RI_v$ values can be helpful in the considering the mix design of steel-PVA fibers-$CaCO_3$ whisker composites for achieving the desired flexural-related properties. The scanning electron microscopy is performed to observe the micro-morphological characteristics of the fracture surface, which proved the positive hybrid effect among the different fibers in cementitious composites. The NHFS can arrest the generation and propagation of the crack from micro to macro level.

• 한국농공학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.49-57
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• 2008

This study evaluated the flexural properties and fire resistance of polyolefm based structural synthetic fiber reinforced concrete. The effects of differing fiber length, dimension and fiber volume fraction were studied. Flexural and fire resistance test were conducted in accordance with the JCI SF-4 and RABT time heating temperature curve, respectively. The Flexural test results indicated that the polyolefln based structural fiber reinforcement showed an ability to increase the flexural toughness and good fire resistance significantly(as compared to steel fiber reinforcement).