• Smart Structures and Systems
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• 제17권4호
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• pp.593-610
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• 2016

In this study, an innovative and smart glass fiber-reinforced polymer (GFRP) hybrid bar was developed for stronger durability of concrete structures. As comparing with the conventional GFRP bar, the smart GFRP Hybrid bar can promise to enhance the modulus of elasticity so that it makes the cracking reduced than the case when the conventional GFRP bar is used. Besides, the GFRP Hybrid bar can effectively resist the corrosion of conventional steel bar by the GFRP outer surface on the steel bar. In order to verify the bond performance of the GFRP hybrid bar for structural reinforcement, uniaxial pull-out test was conducted. The variables were the bar diameter and the number of strands and pitch of the fiber ribs. Tensile tests showed a excellent increase in the modulus of elasticity, 152.1 GPa, as compared to that of the pure GFRP bar (50 GPa). The stress-strain curve was bi-linear, so that the ductile performance could be obtained. For the bond test, the entire GFRP hybrid bar test specimens failed in concrete splitting due to higher shear strength resulting in concrete crushing as a function of bar deformation. Investigation revealed that an increase in the number of strands of fiber ribs enhanced the bond strength, and the pitch guaranteed the bond strength of 19.1 mm diameter hybrid bar with 15.9 mm diameter of core section of deformed steel the ACI 440 1R-15 equation is regarded as more suitable for predicting the bond strength of GFRP hybrid bars, whereas the CSA S806-12 prediction is considered too conservative and is largely influenced by the bar diameter. For further study, various geometrical and material properties such as concrete cover, cross-sectional ratio, and surface treatment should be considered.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.32-40
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• 2003

최근 철근의 부식과 관련된 철관콘크리트 바닥판의 내구성에 대한 문제점이 증가되면서 부식에 대한 저항성이 크며, 기존 구조용 재료에 비해 여러 가지 물리적, 역학적 장점을 가진 섬유보강플래스틱을 사용한 보강재의 사용성이 증가되고 있다. 본 연구는 GFRP Re-Bar 다발로 보강된 1방향 슬래브의 휨거동에 관한 실험적 연구로서, 국내에서 개발된 GFRP Re-bar의 인장시험을 수행하였으며, GFRP Re-Bar의 보강량을 증가시켜가며 단위 폭을 갖는 1방향 슬래브 실험체를 제작하고 3등분점 재하실험을 수행하였다. 각 실험체에 대한 이론적인 해석은 철근콘크리트 휨부재의 해석 및 설계방법을 수정, 보완하여 개발된 ACI Committee 440에 따라 수행하였으며, 실험결과와 이론적 해석결과를 비교, 분석하였다. 연구결과 ACI Committee 440에 의해 추정한 각 실험체의 하중­처짐 거동은 실험결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었으며, FRP Re-Bar로 보강된 콘크리트 바닥판의 설계규준을 확립하기 위해서는 강도에 대한 한계상태뿐만 아니라 처짐 등 사용성에 대한 한계상태가 결정되어야 할 것이라 생각된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.669-675
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• 1997

This paper investigates the performances of GFRP bar and its possibility for using a substitute of steel bar. GFRO bar was made with introducing the glass fiber into GTR added UPE. We carried out the tensile test of GFRP and steel bar and out the three point bend test bond-test and fracture energy measurement on the GFRP bar and steel bar reinforced concrete. The GFRP bar was excellent as comparison with steel bar in the contribution to the energy absorption and the ductility of concrete. But its tensile, bond and bend strengthes were comparatively small. In order to improve these defects, we judged that glass fibers in GFRP bar must be completely adhesive one another by the impregnating glass fibers into UPE.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.99-108
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• 2012

본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브의 내부식성과 경량화를 도모하기 위하여 GFRP bar를 휨보강근으로 사용하는 경량골재콘크리트 슬래브를 고려하고 이 구조물에 대하여 기초적인 거동을 조사하였다. 경량콘크리트의 압축강도 및 인장강도 그리고 콘크리트 파괴에너지 측정, 일련의 슬래브 휨실험, 비선형유한요소해석을 통한 수치해석, 휨실험과 수치해석의 결과비교 등이 행하여졌다. 그 결과, GFRP bar를 휨보강근으로 사용한 경량콘크리트 슬래브는 기준시험체로 사용된 동일 규격의 철근콘크리트 슬래브에 비하여 무게를 28%정도 감소시킬 수 있었지만 파괴하중은 36%정도 감소되었다. 이는 GFRP bar의 낮은 축강성과 경량콘크리트의 낮은 부착강도 때문인 것으로 판단된다. 그리고 경량콘크리트의 부착력 감소 특성을 고려하기 위하여 GFRP bar와 콘크리트 경계면 사이에 계면요소를 사용한 수치해석 결과는 계면요소의 사용이 실험결과에 더 근접해갈 수 있는 방법임을 보여주었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.191-195
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• 2009

손상된 철근콘크리트 보를 모의하기 위해 사전균열을 발생시킨 후, GFRP Bar와 GSP 매입공법으로 보수하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험 결과, 실험보는 피로하중 초기 싸이클에서 대부분의 잔류처짐과 균열이 발생하고 싸이클 수에 따른 이들의 증가율은 미미하였다. 보수보의 정적강도는 보수하지 않은 보에 비해 크게 증가하였지만, 피로강도는 감소하였다. S-N 곡선에서, GFRP Bar 보수보의 피로강도는 정적강도의 58%, GSP 보수보의 피로강도는 52%였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.152-156
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• 2003

In this paper, we present the results of an experimental research on the load-deflection characteristics of full-scale concrete bridge decks reinforced with GFRP re-bars. Similar researches have been conducted in many countries to extend the service life of concrete bridge decks, which are under harsh environmental condition. Concrete bridge decks are one of the major concerns for the maintenance of bridges. GFRP re-bar available in the domestic construction market was investigated and the concrete deck reinforced with GFRP re-bars was tested under flexure to investigate the applicability of GFRP re-bar on the bridge deck construction.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.112-121
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• 2013

FRP 보강근을 사용한 경량콘크리트 구조체는 부식방지 및 자중감소의 효과를 동시에 기할 수 있는 이점이 있어서 추후 그 활용이 기대될 수 있다. 그러나 경량콘크리트와 FRP 보강근을 사용하여 보강근의 내부슬립 없이 외력에 저항할 수 있는 구조체를 만들기 위해서는 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착특성을 파악하는 것이 대단히 중요하다. 그동안 보통콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 많은 연구가 있어 왔으나 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 현재까지 연구결과가 대단히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경량콘크리트와 보강근 표면에 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근 사이의 부착특성을 조사하였다. 비교목적으로 보강근 종류, 콘크리트 종류, 경량콘크리트 강도종류의 실험변수를 고려하여 인발실험체들을 제작하고 실험을 행하였다. 실험분석 결과, 보통콘크리트와 철근을 사용한 실험체의 부착강도를 1.0으로 하였을 때 경량콘크리트와 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근을 사용한 실험체의 부착강도는 0.49로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권6호
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• pp.737-749
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• 2020

A hybrid bridge deck is proposed, which includes steel bars, concrete and glass-fiber-reinforced-polymer (GFRP) plates with channel sections. The steel bar in the negative moment region can increase the flexural stiffness, improve the ductility, and reduce the GFRP ratio. Three continuous decks with different steel bar ratios and a simply supported deck were fabricated and tested to study the mechanical performance. The failure mode, deflection, strain distribution, cracks and support reaction were tested and discussed. The steel bar improves the mechanical performance of continuous decks, and a theoretical method is proposed to predict the deformation and the shear capacity. The experimental results show that all specimens failed with shear failure in the positive moment region. The increase of steel bar ratio in the negative moment region can achieve an enhancement in the flexural stiffness and reduce the deflection without increasing GFRP. Moreover, the continuous deck can achieve a yield load, and the negative moment can be carried by GFRP plates after the steel bar yields. Finally, a nonlinear analytical method for the deflection calculation was proposed and verified, with considering the moment redistribution, non-cracked sections and nonlinearity of material. In addition, a simplified calculation method was proposed to predict the shear capacity of GFRP-concrete decks.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.7-11
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• 2000

In this paper was studied on the mechanical characteristics of Glass Fiber Reinforced Plastics(GFRP) of the steel bar it is to replace. The advantage of FRP such as high strength, low weight and chemical inertness or noncorrosiveness can be fully exploited. GFRP bar were successfully fabricated at l0mm nominal diameters of solid and hollow types using a pultrusion method. Tensile and bending specimens from this bar were tested and compared with behavior of GFRP rebar and steel bar.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.172-175
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• 2004

This study is to investigate the tensile properties of glass fiber reinforced polymer(GFRP) reinforcing bars with various kinds of anchor systems experimentally. Three types of anchor systems were examined: resin sleeve anchor adopted by CSA Standard, metal overlay anchor by ASTM Standards and wedge anchor normally used in prestressing tendons. Also, three different types of GFRP bars with different surface deformations were tested in this study. All test procedures including specimens preparation, test apparatus and measuring devices were made according to the recommendations of CSA Standard S806-02. From the test results, it was found that the highest tensile strength of GFRP bar was developed by resin sleeve anchor, and tensile strength of GFRP bar with CSA anchor system is $10\%$ higher than that with ASTM anchor system in the case of sand-coated GFRP bar.