• 제목/요약/키워드: retrofitting methods

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탄소섬유쉬트(CFRP Sheets)로 보강된 각형강관(HSS)기둥의 유한요소해석 연구 (A Study on Finite Element Methods for HSS(Hollow Square Section) Steel Columns Strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer Plastic(CFRP) Sheets)

  • 박재우;유정한
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.185-194
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    • 2016
  • 본 연구에서는 탄소섬유쉬트로 보강된 각형강관 기둥의 유한요소 해석결과를 소개하고 있다. 실험체 개수는 총 6개이며, 각형강관에 대해서는 비조밀 단면 단주, 세장판 단면 단주, 비조밀 단면 장주로 구성되어 있다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수이다. AFRP 스트립과 강재사이의 부착거동과 부착응력-슬립관계를 규명하였다. 총 6개의 실험체에 대하여 ANSYS V.14.0을 사용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 파괴모드, 하중-변위곡선, 최대내력, 초기강성에 대해 실험결과와 비교하였다. 끝으로, AISC cold-formed steel structures 기준에 근거하여 세장비에 따른 좌굴응력값을 산정하였으며, 각 단면타입에 대한 좌굴응력값 및 보강효과를 비교하였다.

APID공정 내 공정진단을 위한 dynamic $\bar{x}$-R 관리도의 적용 (Application of Dynamic $\bar{x}$-R Control Chart for Advanced Phase Isolation Ditch (APID) Process)

  • 안상우;곽성근;정영욱;정무근;박재우
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.704-712
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    • 2009
  • Advanced Phase Isolation Ditch (APID) process was studied to develop economic retrofitting technology, for the plants where retrofitting of common activated sludge process is required. In this study, to evaluate and monitor the effluent water quality ($BOD_5$, SS, T-N, and T-P) and operating conditions (Influent, SVI, SRT, and HRT) as process capable and stable parameters for treating municipal wastewater, a demonstration plant was installed and operated in the existing sewage treatment plant of P city. During this study, the average effluent $BOD_5$, SS, T-N, and T-P concentrations were 7.7, 5.6, 10.8, and 1.6 mg/L. Trend analysis of influent $BOD_5$, SS, T-N, and T-P in APID process were illustrated that APID process need for more strong APID process management on the winter session, such as developing new intermediated aeration mode, operating methods, and managements strategy. At the application of control chart, the signal of uncommon effects at APID process was determined much higher existing control chart tntr conventional control chart in this study. These results indicate that conventional control chart has been collected and determined cleary signal at only stable situation. Therefore, newly developed APID process of dynamic control chart can be one of the useful tool for monitoring and management process.

지진 위험도를 고려한 도로 교통망의 내진보강 우선순위 결정 (Retrofit Prioritization of Highway Network considering Seismic Risk of System)

  • 나웅진;박태원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.47-53
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    • 2008
  • 본 논문은 캘리포니아지역에 위치한 고속도로망을 대상으로 하여, 도로망내에 있는 교량의 내진보강 우선순위를 결정하는 방법에 관한 연구이다. 내진보강 우선순위 결정은 지진공학 분야에서 매우 중요한 이슈 중의 하나이며, 정부나 도로 관리청의 의사결정권자는 예산 배정 과정에서 이와 같은 문제에 항상 직면하게 된다. 본 연구는 특정지역의 고속도로망을 대상으로 어떻게 내진보강 우선순위를 결정할 것인가에 관한 방법론을 보여주고 있다. 우선순위 결정을 위하여 구조물의 지진 취약도, 도로망상에 위치한 각각 연결로의 중요도에 대한 개념이 먼저 소개되었다. 도로망상 각각의 교차로를 잇는 연결로를 지진 보강의 대상 단위로 하여 도로망의 내진 성능에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 추가 소요되는 교통 지체시간을 각각의 시뮬레이션 경우에 대하여 측정함으로써 내진보강에 의한 효과를 평가하였다. 또한, 지진 위험도의 확률적인 특성을 반영하기 위하여 확률론적 시나리오 지진을 도입하였다. 본 연구의 결과에서 알 수 있듯이 우선순위의 의미는 이해관계자의 주요 관심 사항에 따라 다르게 정의될 수 있고, 각각 다른 우선순위 결과를 보여주게 된다. 본 연구는 교통망의 효과적인 내진보강을 위한 우선순위 결정 과정에 도움이 될 수 있는 일반적인 지침을 제공할 것으로 기대된다.

철근콘크리트 전단벽의 구조성능개선을 위한 보강방안에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Retrofit Method to Improve the Structural Capacity of Reinforced Concrete Shear Wall)

  • 하기주;서수연
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.79-86
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 RC 전단벽의 구조성능 개선을 위한 보강방법을 연구하는 것이다. 이를 위하여 형상비가 2.2인 4개의 RC 전단벽 실험체를 제작하고 모르터로 단면을 증설하거나 강판 등으로 보강하는 방법으로 실험체의 휨성능을 향상시켰다. 보강이 완료된 실험체에 대하여 일정축력을 작용시킨 후 반복횡하중을 가력하여 구조성능을 평가하였다. 이때 작용시킨 횡력은 ACI에서 제시한 이력에 준하였다. 실험결과, 추가의 철근을 배치하고 단면을 증설한 경우에는 내력과 변형능력을 모두 증대시킬 수 있는 것으로 나타났으며 특히, 단면증설과 함께 단부에 U형태로 용접철망으로 횡구속한 실험체의 경우에는 강도와 연성의 측면에서 가장 효율적인 보강으로 확인되었다. 강판으로 보강하는 방법은 항복이후 부재의 급격한 내력저하를 방지하고 부재의 변형능력을 상승시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다.

탄소섬유시트와 비좌굴 가새를 이용한 저층 필로티 구조물의 보-기둥 연결부의 횡방향 보강효과에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of Lateral Retrofitting Effect with CFRP and BRB (Buckling-Restrained Brace) for Beam-column Joints of Low-Rise Piloti Buildings)

  • 서상훈;유연종;이영학;김희철;이기학;이한선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 일정 축하중과 반복횡하중 하에서 탄소섬유시트와 비좌굴 가새로 보강된 보-기둥 시험체의 횡방향 거동 평가를 통하여 사용된 보강 방법의 구조적 성능을 검증하는 것이다. 세 개의 시험체를 비보강, 탄소섬유보강, 탄소섬유와 비좌굴 가새 보강 방법을 각각 적용하여 제작하였다. 변위에 따른 최대, 최소하중은 하중-변위 관계를 분석함으로써 평가되어지며, 하중과 강성의 관계는 비교구간의 유효강성 분석에 의해 평가된다. 실험의 수행 결과, 보강을 하지 않은 시험체에 비하여 보강을 적용한 시험체는 최대허용하중과 유효강성, 철근 항복 시 재하 횡하중, 변위연성비 등에서 상대적으로 우수한 성능을 보였다.

GFRP retrofitting effect on the dynamic characteristics of model steel structure

  • Tuhta, Sertac
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권2호
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    • pp.223-231
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    • 2018
  • Nowadays, there are a great number of various structures that have been retrofitted by using different FRP Composites. Due to this, more researches need to be conducted to know more the characteristics of these structures, not only that but also a comparison among them before and after the retrofitting is needed. In this research, a model steel structure is tested using a bench-scale earthquake simulator on the shake table, using recorded micro tremor data, in order to get the dynamic behaviors. Columns of the model steel structure are then retrofitted by using GFRP composite, and then tested on the Quanser shake table by using the recorded micro tremor data. At this stage, it is needed to evaluate the dynamic behaviors of the retrofitted model steel structure. Various types of methods of OMA, such as EFDD, SSI, etc. are used to take action in the ambient responses. Having a purpose to learn more about the effects of GFRP composite, experimental model analysis of both types (retrofitted and no-retrofitted models) is conducted to evaluate their dynamic behaviors. There is a provision of ambient excitation to the shake table by using recorded micro tremor ambient vibration data on ground level. Furthermore, the Enhanced Frequency Domain Decomposition is used through output-only modal identification. At the end of this study, moderate correlation is obtained between mode shapes, periods and damping ratios. The aim of this research is to show and determine the effects of GFRP Composite implementation on structural responses of the model steel structure, in terms of changing its dynamical behaviors. The frequencies for model steel structure and the retrofitted model steel structure are shown to be 33.916% in average difference. Finally, it is shown that, in order to evaluate the period and rigidity of retrofitted structures, OMA might be used.

Flexural behavior of RC beams retrofitted by ultra-high performance fiber-reinforced concrete

  • Meraji, Leila;Afshin, Hasan;Abedi, Karim
    • Computers and Concrete
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    • 제24권2호
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    • pp.159-172
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    • 2019
  • This paper presents an investigation into the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams retrofitted by ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) layers. The experimental study has been conducted in two parts. In the first part, four methods of retrofitting with UHPFRC layers in both the up and down sides of the beams have been proposed and their efficiency in the bonding of the normal concrete and ultra-high performance fiber-reinforced concrete has been discussed. The results showed that using the grooving method and the pre-casted UHPFRC layers in comparison with the sandblasting method and the cast-in-place UHPFRC layers leads to increase the load carrying capacity and the energy absorption capacity and causes high bond strength between two concretes. In the second part of the experimental study, the tests have been conducted on the beams with single UHPFRC layer in the down side and in the up side, using the effective retrofitting method chosen from the first part. The results are compared with those of non-retrofitted beam and the results of the first part of experimental study. The results showed that the retrofitted beam with two UHPFRC layers in the up and down sides has the highest energy absorption and load carrying capacity. A finite element analysis was applied to prediction the flexural behavior of the composite beams. A good agreement was achieved between the finite element and experimental results. Finally, a parametric study was carried out on full-scale retrofitted beams. The results indicated that in all retrofitted beams with UHPFRC in single and two sides, increasing of the UHPFRC layer thickness causes the load carrying capacity to be increased. Also, increases of the normal concrete compressive strength improved the cracking load of the beams.

지진의 위험요인을 고려한 공동주택의 내진보강 우선순위 결정에 관한 연구 (A Study on Priority Determination of Seismic Reinforcement of Apartment Houses Considering Earthquake Risk Factors)

  • 한범진
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.405-416
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    • 2023
  • 최근 중국과 튀르키예에서 발생한 지진과 함께 세계 곳곳에서 지진으로 인한 피해가 발생하고 있으며, 그 피해의 정도 또한 매우 심각한 상황이다. 지진 활성단층에 위치한 우리나라도 더 이상 지진의 안전지대가 아니며, 지진에 대한 선제적 대응이 절대적으로 필요한 시점이다. 정부에서는 기존에 지어진 공공건축물에 대한 내진성능평가, 절차, 내진보강 방법 등을 마련하여 내진설계가 미흡한 시설물에 대한 내진보강을 추진하고 있다. 하지만 민간 소유의 아파트는 강제할 방법이 없고, 사전 연구와 가이드라인의 부족으로 국민 안전을 위한 선제적 조치가 매우 미흡한 실정이다. 국내 주거용 건축물의 약 48%가 30년 이상 된 노후 건축물이며, 그 중 공동주택은 80% 이상으로 그 심각성을 뒷받침하고 있다. 본 연구에서는 건축물의 내진설계 기준을 기반으로 지반 유형, 건물의 중요도, 노후도, 층수 등 공동주택의 내진보강을 위한 총 7개의 주요 영향 요인을 도출하고, 내진보강 우선순위를 보다 간결하고 효율적으로 결정할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

4각형 고강도 콘크리트 기둥 단면 변형을 통한 CFS Jacketing 보강방법 개발 (Development of CFS Jacketing Retrofit Method for Rectangular High Strength Concrete Columns by Cross Sectional Shape Modification)

  • 이종길;김장호;박석균;김진근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.153-161
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    • 2010
  • 1970년대에 콘크리트를 기반으로 지어진 많은 구조물과 빌딩은 안전성과 사용성을 고려하여 무수히 많은 연구를 현재까지 진행해 왔으나, 설계강도 보다 낮은 최대강도를 보이고 있다. 현재 노후화된 콘크리트 구조물들에 대한 다양한 보수 보강 공법이 개발되어 적용되고 있지만 기존 연구들은 구조물의 특성에 대해서는 고려하지 않고, 단지 기존 부재와 보수 재료의 부착에 관한 연구와 기존 부재를 효과적으로 보강하기 위한 새로운 방법을 개발하는 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 보수 보강 재료를 이용한 효율적인 강도증진 방법에 대한 연구, 보강 재료와 기존 부재 사이의 거동에 대해 부족했던 연구를 보완하고자 한다. 또한 고강도 콘크리트는 높은 압축강도를 발현하기 때문에 부재의 단면을 축소시킬 뿐만 아니라 구조물의 자중 또한 감소시킬 수 있으므로 거대한 구조물 건설에 사용되고 있다. 고강도 콘크리트의 사용이 점차 증가하는 추세이지만 고강도 콘크리트를 이용한 구조물의 보수 보강에 대한 방법 연구 역시 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 효과적인 고강도 콘크리트 기둥에 대한 보수 보강 방법을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 사각단명 형상을 가진 기둥을 팔각단면으로 형상 변형을 통해 CFS로 보수 보강하여 단면 형상이 변함에 따른 효과를 파악하고, CFS로 보강된 고강도 콘크리트(HSC) 기둥의 강도 증대 효과와 파괴 거동에 대해 파악하고자 한다.

마이크로파일을 이용한 기초보강공법의 국내 적용 사례 (Case History: Micropiling for Existing Foundation Retrofits)

  • 이정훈;최창호;조삼덕;이기환;조현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.359-365
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    • 2008
  • As housing supply ratio has become over 100%, the strategic vision of government's policies has been changed from new construction to maintenance and regeneration of old architectural-structures. This fact has brought a light on the reconstruction and remodeling industries and a need for retrofit and rehabilitation techniques of existing foundation. Various methods of foundation for architectural-structures do exist. Among them, micropiling technologies are increasingly applied in foundation rehabilitation and seismic retrofitting projects. Micropiling techniques provide environmental-friendly methods for minimizing disturbance to adjacent structures, ground, and the environment. The installation is possible in restrictive area and general ground conditions. The fact that the installation procedures cause minimal vibration and noise and require very low ceiling height makes the micropiling methods to be commonly used for underpin existing structures. Specialized drilling equipment is often required to install the micropiles for existing basement facilities. This paper presents a case study in which micropiles were constructed to support a superstructure for vertical extension of existing elevator core and provide accessibility to underground parking lot. It is intended to become useful reference for the similar remodeling project.

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