• 제목/요약/키워드: CFRP시트

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계단식 단부 형태의 탄소섬유시트로 보강된 RC보의 구조거동 평가에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Evaluating Structural Behavior of RC Beams Strengthened by Tapered Ended CFRP Sheets)

  • 김영희;김희선
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.38-44
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    • 2012
  • This paper presents experimental studies aiming at evaluation of structural behaviors of RC (Reinforced Concrete) beams externally strengthened with taper ended CFRPs(Carbon Fiber Reinforced Polymers). Experiments are performed with RC beams having different numbers of CFRP layers and length of each layer. The beams are subjected to four point-bending with simply supported condition. Test results of taper ended CFRPs and non-tapered CFRPs are compared and the better strengthening effect is observed from tapered ended CFRPs.

축력과 휨 모멘트를 받는 RC 부재의 CFRP 시트 보강에 따른 성능 평가 (Evaluation of Performance of CFRP Sheet Reinforcement on RC Members Subjected to Axial Load and Flexural Moment)

  • 배찬영;이지형;김상우;김진섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.567-576
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    • 2023
  • 일반적으로 RC 보 부재는 휨 부재로서 휨 하중에 대해서만 고려하여 설계된다. 하지만, 실제 건축물에서는 부재 간의 연속성으로 인해 축력과 휨 하중을 동시에 받게 된다. 이로 인해 RC 보 부재의 휨 강도는 증가하지만, 변위는 감소하며, 균열은 주로 보의 중앙부에 집중되게 된다. 따라서 본 연구에서는 축력과 휨 하중을 동시에 받는 RC 보 부재에 탄소섬유시트를 이용한 보강에 따른 휨 성능을 실험적으로 평가하였다. 탄소섬유시트는 부재의 중앙부에 감싸 보강을 하였으며, 축력과 휨 하중을 부재에 가력하였다. 축력의 크기와 탄소섬유시트 보강에 따른 철근콘크리트 부재의 파괴 형태, 휨 강도, 처짐 및 연성을 분석하였다. 그 결과, 축력의 증가에 따라 최대 휨 강도의 상승이 발생하였지만, 연성은 최대 64%까지 감소하였다. 탄소섬유시트 보강을 통해 휨 강도는 최대 27% 증가하였으며, 휨에 의한 보의 최대 처짐은 8% 감소하였으며 연성은 최대 43% 증가하였다.

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.

탄소섬유시트를 이용한 I형 PFRP 부재의 휨보강 효과 (The Flexural Strengthening Effect of I-Shape PFRP Member Using Carbon Fiber Sheet)

  • 이영근;김선희;이강연;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • In recent years, fiber reinforced polymer plastic composites are readily available in the construction industry. Fiber reinforced polymer composite has many advantages such as high specific strength and high specific stiffness, high corrosion resistance, light-weight, magnetic transparency, etc. In this paper, we present the result of investigation pertaining to the flexural behavior of flange strengthened I-shape pultruded fiber reinforced polymer plastic (PFRP) member using carbon fiber sheet (CFRP sheet). Test variable is consisted of the number of layers of strengthening CFRP sheet from 0 to 3. From the experimental results, flexural strengthening effect of flange strengthened I-shape PFRP member using CFRP sheet is evaluated and it was found that 2 layers of strengthening CFRP sheet are appropriate considering efficiency and workability.

탄소섬유복합재료의 시트크로스 부품에서 진공수지주입성형에 의한 성형성 평가 (Formability Evaluation of the Vacuum Resin Transfer Molding of a CFRP Composite Automobile Seat Cross Part)

  • 김근영;곽성훈;한규동;박진석;조준행;이창훈;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.24-29
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    • 2017
  • In this study, a seat cross member was fabricated by optimizing the resin transfer molding processing of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) materials. This seat cross member is used in automotive underbody parts and provides side impact support. The seat cross was manufactured via vacuum resin transfer molding. The process included 1min of resin injection, 8 mins of heating, and 1 min of cooling, for a total molding time of 10mins. Tensile test results showed an average breaking load of 21.50kN, a tensile strength of 404 MPa, and an elastic modulus of 46.2 GPa. As a result, the CFRP seat cross provides the same strength as a similar steel part, but weighs 42% less.

FRP Sheet와 비좌굴 가새를 적용한 보-기둥 접합부의 횡방향 보강효과에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of The Lateral Retrofitting Effect of FRP Sheet and Buckling-restrained Braces for Beam-Column Joints)

  • 변은혁;김민숙;이영학;김희철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.49-56
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    • 2011
  • FRP Sheet와 비좌굴가새를 적용한 보-기둥 접합부의 보강효과를 평가하기 위하여 보-기둥 접합부 실험체에 축력 및 반복 횡가력을 가하여 실험을 수행하였다. 동일한 크기의 6개의 실험체를 제작하였으며 FRP Sheet의 종류 및 비좌굴 가새의 유무를 변수로 하였다. 실험체의 파괴양상 및 최대하중, 연성지수, 에너지소산능력의 측면에서 실험결과를 분석하였다. 실험결과 CFRP Sheet와 비좌굴가새를 혼용한 보강방법이 가장 우수한 성능을 나타냈다.

CFRP Sheet를 이용한 철근콘크리트 프레임면내 조적벽체의 전단내력 평가에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of The Shear Strengthening of Unreinforced Masonry Infilled RC Frames Using CFRP Sheet)

  • 이영학;김민숙;변은혁;김희철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.63-70
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    • 2010
  • 본 연구는 반복 횡하중 하에서 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer) Sheet로 보강된 철근콘크리트 프레임면내 조적벽체의 전단내력을 평가하여 국내 조적벽체 학교 건축물에 적합한 CFRP Sheet 보강 방안을 제안하는 것에 그 목적이 있다. 조적 허리벽이 있는 1층, 1경간, 1/2 스케일의 시험체를 4개 제작하여 CFRP Sheet의 보강량을 변수로 실험을 수행하였으며 이를 통하여 보강량에 따른 강도와 강성의 변화를 분석하였다. 실험 결과 CFRP Sheet는 시험체의 내력과 강성을 향상시켰으며 특히 기둥과 조적벽을 모두 보강하는 방법을 통한 보강방법에 있어 그 적용성을 확인할 수 있었다.

탄소섬유시트를 사용한 철근콘크리트 구조물의 휨 보강에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flexural Repair of Reinforced Concrete Beams with the CFRP Sheet)

  • 박정원;박상렬;민창식
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.781-786
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    • 2000
  • This paper presents the behavior and strenghening effect of reinforced concrete rectangular beams strengthened sing CFRP sheets with different strengthening level. In general, normally strengthened beams are failed by interfacial shear failure (delamination) within concrete, instead of by tensile failure of the CFRP sheets. The delamination occurred suddenly and the concrete cover cracked vertically by flexure was spalled off due to the release energy. The ultimate load considerably increased with an increase of strengthening level, while the ultimate deflection significantly decreased. The tensile force of CFRP sheets and average shear stress of concrete at delamination failure were curvilinearly proportional to the strengthening level. Therefore, the increment of ultimate load obtained by strengthening was curvilinearly proportional to th strengthening level.

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CFRP 시트 및 강섬유로 보강된 RC 보의 충격저항 성능 평가 (Impact Resistance Evaluation of RC Beams Strengthened with Carbon FRP Sheet and Steel Fiber)

  • 조성훈;민경환;김윤지;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.719-725
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    • 2010
  • 최근 콘크리트 구조물에 충격하중, 폭발하중 등 극한의 외력이 작용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 이 연구에서는 강섬유보강 RC보와 carbon FRP 시트를 이용하여 보강한 RC보를 이용하여 충격실험을 진행하였다. 강섬유보강 RC보의 경우 0.75%부피비로 강섬유를 혼입하였으며 carbon FRP 시트의 경우 에폭시 레진을 이용하여 보강을 한후 보 부재를 완성하였다. FRP 시트 보강은 부재의 하단을 휨 보강하였으며 충격하중이 부재에 작용할 때 발생하는 shear-plug 균열을 제어하기 위하여 충격하중이 가해지는 국부에 CFRP 전단보강을 실시하였다. 실험진행은 drop-weight test 방식으로 직접 기기를 만들어 실행하였다. 각각의 부재에 단계별로 충격하중을 가하여 실험을 진행하였으며 균열과 균열폭을 측정하였다. 실험결과 강섬유보강 RC보가 일반 RC보에 비하여 균열폭 및 shear-plug 균열제어 그리고 스폴링파괴에 더 높은 성능을 나타내었다. FRP로 부재의 하단을 휨 보강한 부재의 경우 균열의 제어에 어느정도 효과를 나타내고 있으나 충격하중이 가해질 시 콘크리트와 FRP 시트의 부착면에서 박리파괴가 빠르게 진행되었다. FRP 시트로 부재의 하단과 측면을 CFRP로 휨, 전단보강한 부재의 경우 shear-plug 균열제어에 가장 높은 저항성능을 보이고 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 충격하중이 보강이 이루어지지 않은 부분에 작용할 경우 오히려 보강이 되지 않은 RC보에 비하여 콘크리트 스폴링 파괴에 더 취약함을 알 수 있었다.

강판 또는 탄소섬유시트 보강된 수평 구조 부재의 안전성 평가시 고려사항 (Considerations in the Safety Evaluation of the Lateral Structural Members Reinforced with Steel Plate or CFRP Sheet)

  • 강석원;박형철;오보환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 2003
  • Since regulation or specification for the reinforcing method are quite ambiguous, structural design for the reinforcement can be subjectively and arbitrarily conducted. Thus, reasonable limitation and guide for the quantity of the reinforcement are required for the safe use of the structure after repair. In order to guarantee the safety of the structural member several items should be considered; reinforcing limit to avoid the brittle failure, least required strength of the existing member before reinforcement in order not to fail under the new serviceability load condition when reinforcing steel plates or CFRP sheets are harmed or subjected to fire.

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