• 제목/요약/키워드: steel fiber reinforced concrete (SFRC)

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강섬유 보강 터널 라이닝 콘크리트의 성능 평가 (Performance Estimation of Tunnel Lining Concrete Reinforced Steel Fiber)

  • 전찬기;김수만;이명수;이종은;전중규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.579-582
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    • 2005
  • Tunnel lining is the final support of a tunnel and reflects the results of the interaction between ground and support system. Recently it is very difficult to support and manage the tunnel because the cracks on tunnel lining cause problems in supporting and managing tunnels. Therefore the analysis of the cracks is quite strongly required. The major role played by the steel fiber occurs in the post-cracking zone, in which the fibers bridge across the cracked matrix. Because of its improved ability to bridging cracks, steel fiber reinforcement concrete(SFRC) has better crack properties than that of reinforced concrete. In this study, mechanical behaviour of a tunnel lining was examined by model tests. The model tests were carried out under various conditions taking different loading shapes, thicknesses and leakage of lining, and volume content of steel fiber. From these model test, the cracking load, the failure load, defection and cracking position and type were examined and the characteristics of deformation and failure for tunnel lining were estimated and researched.

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강섬유를 보강한 강상판 합성보의 거동에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study of Behavior on Steel·Concrete Composite Beam Reinforced Steel Fiber)

  • 서성탁
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.93-98
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    • 2008
  • Steel fibre reinforced concrete (SFRC) were considered a new technology for the construction industry. However today this technology has found wider acceptance among the construction industry. Currently, steel fibres are used in varied segments in many application areas across different segments in the construction industry, especially in tunneling, airports, warehouses, etc. Time and safety are the main factors are among the various advantages which renders steel fibres superior to the competing product. For fibers reinforcing, The maximum load carrying capacity is controlled by fibers pulling out of the composite because fiber reinforcing does not have a deformed surface like larger steel reinforcing bars. The study demonstrated that above concept is applicable and effective in concrete structure by analytical study. The analytical result appears that SFRP have the potential to significantly increase the strength of existing concrete structures, while at the same time dramatically improving their fracture energy characteristics.

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순환골재를 사용한 SFRC 보의 전단성능 (Shear Performance on SFRC Beam Using Recycled Coarse Aggregate)

  • 김성은;정재원;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.189-196
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    • 2018
  • 순환골재를 사용한 철근콘크리트 부재에서 휨강도에 비하여 전단성능 저하가 문제점으로 제기되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 강섬유를 콘크리트 보강재로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 순환골재를 사용한 SFRC 보의 전단실험을 통하여 강도 및 변형 특성을 파악하고자 하였다. 주요 실험변수는 강섬유 혼입률(0, 0.5%, 1%), 순환골재 치환율(0%, 100%), 전단경간비(a/d = 1, 2) 등이다. 실험결과 실험에 의한 전단강도는 강섬유의 혼입률이 증가할수록 전단경간비가 작아질수록 증가하였다. 강섬유 1% 혼입한 순환골재의 경우 일반 골재에 비해 최대전단내력이 1.77~6.25% 증가한 반면에 강섬유 0~0.5% 혼입한 실험체에서는 일반골재에 비해 순환골재가 24.2%~49.2%의 전단강도가 저하되었다. 이를 볼 때 1% 강섬유 보강에 의하여 순환골재 사용에 따른 강도 저하를 방지하는데 크게 기여하는 것을 알 수 있다.

방호 구조물에 강섬유보강 콘크리트의 적용 (Application of SFRC on the Protection Structure(SPIN TESTER))

  • 이제방;이석홍;허택녕;소양섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.521-526
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    • 1997
  • The Spin Tester(High Speed Balancing and Overspeed Test Facility), which is designed for the quality control of turbine, generator, and rotors was supposed to be constructed with the use of Steel Fiber Reinforced Concrete(SERC) for reducing the risk of accident while operation. However, it was very existence of fiber concrete due to there are two major concern in the SFRC work: one is existence of fiber ball due to inhomogeneous mixing, the other is the segregation of the concrete materials. To avoid these possible problems, the S/a was controlled about 55% to reduce the segregation and the high range AE water reducing agent was used to maintain the slump over the value of 18cm. With these careful consideratons, the SFRC work was done successfully by only using regular equipments like pump car and vibrator.

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초고강도 강섬유 보강 콘크리트의 인장연화 거동 (Tension Softening Behavior of Ultra-Strength Steel Fiber Reinforcement Concrete)

  • 홍기남;한상훈;고경택;박정준;류금성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.417-420
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    • 2006
  • For a better understanding of the fracture behavior of concrete structures, knowledge of the post-cracking behavior of concrete material is essential. The tension softening diagram can describe the post-cracking behavior of concrete in tension. In this paper, Four points bending tests with a notch have been carried out to investigate tensile properties of the steel fiber reinforced concrete(SFRC). Poly-linear approximation method combined with FEM analysis is applied to the steel fiber reinforced concrete to determine the tension softening diagrams and also to certify the validity of the method. The simulated load-CMOD curves using the determined softening diagrams though the poly-linear approximation method completely agree with the measured ones.

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화음탐색법을 이용한 강섬유 및 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 최적배합 설계 (Optimized Mix Proportioning of Steel and Hybrid Reinforced Concrete Using Harmony Search Algorithm)

  • 이치훈;이주하;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.151-159
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    • 2006
  • 강섬유보강 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 휨성능이 월등히 우수하지만, 아직까지 국내에는 이에 대한 명확한 배합설계 지침이 확립되어 있지 않은 상황이다. 또한, 강섬유를 2종이상 동시에 혼입하여 사용하는 하이브리드 섬유보강 콘크리트에 대해서는 최근에 들어서야 그 연구가 시작되었으며, 이에 대해서도 배합에 대한 구체적인 지침이 확립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 새로운 최적화 기법인 화음탐색법을 이용하여 강섬유 및 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 최적배합 프로그램을 개발하였으며, 검증 실험을 수행하여 프로그램의 신뢰도를 높였다. 이는 현장 시험 배합횟수의 감소 및 배합설계의 편의성 향상 등에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한, 실험 결과 동일한 강섬유 혼입률이라 하더라도, 하이브리드 섬유보강 콘크리트가 일반 강섬유보강 콘크리트보다 휨강도 및 휨인성 모두 우수한 것으로 나타났으며 이를 프로그램 상에 추가 반영하였다. 이는 세계적으로도 아직 연구 초기 단계에 있는 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 휨 특성을 파악하는데에도 향후 연구의 발판이 될 것으로 생각되며, 지속적인 실험 및 연구로 보완이 된다면 보다 더 정밀도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

강섬유철근콘크리트보의 에너지감쇠에 관한 연구 (Investigation on Damping of Steel Fiber Reinforced Concrete)

  • 강보순
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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    • pp.159-169
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    • 2000
  • 본논문에서는 강섬유 철근 콘크리트 보(SFRC) 의 감쇄 거동에 대해서 실험적인 방법과 수치 해석적인 방법으로 연구를 수행하였다 SFRC는 보다 향상된 에너지 소산능력으로 일반 철근 콘크리트보에 비하여 뛰어난 감쇄 거동을 보인다. 감쇄거동은 종방향 철근비강섬유의 형태와 부피 콘크리트 강도 응력 수준등에 의해 영향을 받는다 SFRC보의 감쇠는 다양한 수준의 균열상태에서의 동적실험 데이터를 통하여 평가하였다 곡률과 감쇠의 관계식에 기초한 유한요소 프로그램(TICAL) 이 개발되었으며 0.44%의 강섬유를 혼입한 보의 경우 5-35%의 감쇠비 증가를 보였다

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Model Code 2010에 제시된 강섬유 보강 콘크리트의 인장 구성모델 적용성 고찰 (A Study on Applicability of Tensile Constitutive Model of Steel Fiber Reinforced Concrete in Model Code 2010)

  • 여동진;강덕만;이명석;문도영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.581-592
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Model Code 2010에 제시된 강섬유 보강 콘크리트(SFRC)의 인장구성모델에 대하여 고찰하였다. SFRC의 인장 거동을 모델링하기 위하여 BS-EN-14651에 따라 노치를 갖는 작은 보의 3점재하 휨실험을 수행하였다. 이 실험결과를 토대로 인장구성모델의 다양한 설계인자를 결정하였다. 이형철근이 보강되지 않은 길이 3 m의 보의 휨파괴 실험과 유한요소해석을 수행하고 상호 비교하였다. 추가적으로 인장구성모델의 주요변수인 압축 및 인장모델과 특성길이가 보의 거동에 미치는 영향에 대한 변수해석을 수행하였다. 결과에서, 최대치 이전의 거동에서는 해석과 실험결과로부터 얻은 하중-변위곡선이 매우 유사하지만 최대치 이후에서는 중대한 차이가 있음을 확인하였다. 이는 MC2010의 인장구성모델이 섬유의 분포와 방향을 적절히 고려하지 못하기 때문이다. 본 연구는 철근이 보강되지 않은 실규모의 SFRC 보의 거동을 적절하게 모사하기 위해서는 MC2010에서 규정하고 있는 섬유방향 계수 K에 대한 수정 또는 상세한 설명이 필요하다는 것을 보여주고 있다.

PVA-ECC에 의해 피복 보강된 RC보의 비틀림 거동에 대한 연구 (Torsional Behavior of Beams Retrofitted by PVA-ECC)

  • 정영석;권민호;서현수;김진섭;김기영
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.30-37
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    • 2015
  • The need to consider torsion in the design of members of a structure has recently been increasing; therefore, many studies on torsion have been carried out. Recent research was focused on the torsional performance of concrete according to the reinforcing materials used. Of particular interest, are torsion studies of beams made of SFRC(steel fiber reinforced concrete), and there has been increasing use of SFRC at construction sites. In contrast, research on the composite PVA-ECC (polyvinyl alcohol-engineered cementitious composite) has only covered its mechanical performance, though it exhibits excellent tensile-strain performance (better than SFRC). Therefore, research on the torsion of concrete beams retrofitted using PVA-ECC is lacking. In this study, the behavior characteristics and performance of reinforced-concrete beams retrofitted by PVA-ECC was investigated experimentally. The experimental results show that the resistance to torsional cracking is increased by PVA-ECC. In addition, the strain on the rebar of the specimen was found to be reduced.

강섬유 및 FRP Sheet로 보강한 2방향 RC 슬래브의 고속 충격저항성능에 대한 해석적 평가 (Analytical Evaluation of High Velocity Impact Resistance of Two-way RC Slab Reinforced with Steel Fiber and FRP Sheet)

  • 이진영;신현오;민경환;윤영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • 본 연구에서는 강섬유와 FRP 시트에 의한 충격 저항성능 향상 효과를 평가하기 위하여 고속 충격하중을 받는 2방향 RC 슬래브에 대한 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 프로그램으로는 충격해석에 탁월하다고 알려진 LS-DYNA를 사용하였으며, 실험결과와의 비교를 위하여 핀란드 VTT 연구소에서 수행한 고속 충격 실험과 동일한 조건으로 해석을 수행하였다. $2100{\times}2100{\times}250$ mm의 RC 슬래브에 강 (steel)발사체를 통해 충격하중을 가하였으며 발사체의 무게는 47.5kg, 속도는 134.9m/s였다. 본 연구에서는 별도의 재료부재에 대한 충격실험을 통해 해석에 사용할 재료 모델을 검증하였다. 본 해석에서는 SFRC의 비선형적 연화 현상을 모사하기 위해 elastic-plastic hydro model을 적용하였으며, 보통콘크리트와 FRP의 재료모델을 모사하기 위해서 concrete damage model과 orthotropic elastic model을 각각 사용하였다. 해석 결과, 제안된 해석 기법은 충분한 신뢰성을 가지고 있으며, 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 강섬유와 FRP Sheets 보강방법은 고속충격하중에서 우수한 충격 저항 성능을 보여주는 것을 확인하였다.