한국구조물진단유지관리공학회 논문집 (Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection)

  • 제12권1호
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  • Pages.73-80
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  • 2008
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  • 2234-6937(pISSN)
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  • 2287-6979(eISSN)
한국구조물진단유지관리공학회 (Korea Institute for Structural Maintenance Inspection)
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구조보강용 FRP 복합체의 역학적 특성치 분석을 위한 인장시험방법 평가 연구

Appraisal Study on Tensile Test Method of Mechanical Properties of FRP Composite Used in Strengthening RC Members

  • 유영찬 (한국건설기술연구소 건축구조.재료연구실) ;
  • 최기선 (한국건설기술연구소 건축구조.재료연구실) ;
  • 강인석 ((주)토탈인포메이션서비스 한국지점) ;
  • 김긍환 (한국건설기술연구소 건축구조.재료연구실)
  • 투고 : 2007.03.07
  • 발행 : 2008.01.30
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초록

본 논문에서는 RC 구조물의 보수 보강 공사에 적용되는 FRP 복합체의 역학적 특성치를 평가하기 위하여 각국에서 제안된 시험규격을 비교 분석하고, 시험편 형상 및 시험방법의 차이가 재료성능에 미치는 영향에 대한 실험적 검증을 통하여 표준화된 시험방법 및 평가기준을 도출하고자 하였다. 주 실험변수는 FRP 복합체의 종류, 시험편의 폭, 보강매수 및 가력속도로 설정하였다. 본 시험결과에 의하면, 최대 인장강도와 최소변동계수를 나타내는 인장 시험편의 폭은 FRP의 종류/직조방법에 따라 다르게 나타났으며, 특히 적층형으로 시공되는 FRP 복합체는 보강매수에 따른 인장강도의 저하현상이 관측되므로, 이를 적절히 고려할 수 있는 평가기준의 설정이 필요할 것으로 판단된다.

Experimental study has been performed in order to construct the standard test methods and appraisal criteria by investigating the influence of specimen types(property, width, layers) and loading rate on the tensile characteristics of FRP used in strengthening RC structures. The FRP composite tested in this study are the unidirectional CFRP sheet/strip and the bidirectional GFRP sheet. Test variables consist of the various width ranging from 10mm to 25mm and number of CFRP sheets plied up to 5 layers. Test results indicated that maximum tensile strength and minimum coefficient of variation are recorded at each different width according to the fiber types and weaving directions. Also, the average tensile strengths of CFRP sheets are decreased as the number of layer of CFRP sheet are increased.

키워드

참고문헌

  1. KS M 3381, "유리섬유 강화 플라스틱의 인장 시험 방법", 한국산업규격, 2004. 7
  2. 유영찬 외, "시설물 보강공법 성능인증을 위한 시험항목.방법 및 평가기준 설정 연구," 건설교통부/한국건설교통기술평가원, 2006
  3. 유영찬 외, "건축구조물 보수.보강 공법의 성능평가에 관한 연구", 한국건설기술연구원/건설교통부, 2001
  4. 유영찬, 최기선, 강인석, 김긍환, "FRP 복합체의 인장특성치 시험방법에 관한 변수 연구", 대한건축학회봄학술발표대회논문집, 제25권 1호, 2005, pp. 297-300
  5. JIS K 7073, "炭素纖維强化プラスチックの引張試驗方法"
  6. 일본토목학회, "連續纖維しシートを用いたコンクリート構造物の補修補强指針", 2001
  7. ACI 440. 2R-02, "Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures", ACI Committee 440
  8. ISO 527-5:1997, "Plastics－Determination of tensile properties－Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites"
  9. EN 2561, "Aerospace series－Carbon fiber reinforced plastics－Unidirectional laminates－Tensile test parallel to the fiber direction"
  10. ASTM D 3039, "Standard test method for tensile properties of polymer matrix composite materials"
  11. CSA 806-02 Annex G, "Test method for tension test of flat specimens."