• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.529-539
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• 2004

철근콘크리트 구조물의 주요 파괴 원인은 철근의 부식에 의한 것으로 철근의 부식에 대한 문제점을 해결할 가능성이 있는 재료 중 FRP 보강근은 그 가능성이 높다. 그렇지만 이와 같은 FRP 보강근은 보강철근과 다른 파괴 메카니즘에 의하여 현저하게 성능이 저하될 가능성을 가지고 있다. 이와 같은 환경에는 알칼리 환경 등이 있다. 따라서 미국, 일본 캐나다 등 많은 나라에서는 환경영향계수를 사용하고 있다. 그렇지만 환경영향계수는 각 나라마다 다르게 적용되고 있는데 이는 FRP 보강근에 대한 장기거동에 대하여 명확한 기준이 제시되어 있지 않기 때문이다. 본 연구에서는 FRP 보강근의 환경영향계수를 제안하는데 그 목표를 두고 있다. 환경영향계수는 내구성 시험결과를 기본으로 하여 결정하였다. FRP 보강근은 알칼리 산 염해 등을 포함한 환경조건에 노출하였다. FRP 보강근은 간단한 질량변화를 측정하여 수분흡수 거동을 평가하였으며 역학적 특성의 변화는 인장, 압축 및 전단시험을 통하여 평가하였다. 시험결과를 기본으로하여 하이브리드 FRP 보강근(A)와 (C) 및 CFRP 보강근은 환경영향계수를 0.85로 결정하였고 하이브리드 FRP 보강근(B) 및 GFRP 보강근은 0.70으로 결정하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.333-336
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• 2004

In this study focuses on bond properties of hybrid FRP rebar after chemical environmental exposure. Hybrid FRP rebar bond specimens were subjected to four type of exposure conditions. Bond properties were investigated by direct bond test. Bond test results, hybrid FRP rebars were found to have better bond strength with concrete than currently using GFRP rebar. Also, hybrid FRP rebar had more than about $80\%$ in bond strength of steel rebar.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권6호
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• pp.1337-1358
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• 2016

The current study focuses on the assessment and interface response of reinforced concrete elements with composite materials (carbon fiber reinforced polymers-CFRPs, glass fiber reinforced polymers-GFRPs, textile reinforced mortars-TRM's, near surface mounted bars-NSMs). A description of the transfer mechanisms from concrete elements to the strengthening materials is conducted through analytical models based on failure modes: plate end interfacial debonding and intermediate flexural crack induced interfacial debonding. A database of 55 in total reinforced concrete columns (scale 1:1) is assembled containing elements rehabilitated with various techniques (29 wrapped with CFRP's, 5 wrapped with GFRP's, 4 containing NSM and 4 strengthened with TRM). The failure modes are discussed together with the performance level of each technique as well as the efficiency level in terms of ductility and bearing/ bending capacity. The analytical models' results are in acceptable agreement with the experimental data and can predict the failure modes. Despite the heterogeneity of the elements contained in the aforementioned database the results are of high interest and point out the need to incorporate the analytical expressions in design codes in order to predict the failure mechanisms and the limit states of bearing capacities of each technique.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권1호
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• pp.133-145
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• 2022

Steel fiber composite bar (SFCB) is a novel type of reinforcement, which has good ductility and durability performance. Due to the unique pseudo strain hardening tensile behavior of SFCB, different flexural behavior is expected of SFCB reinforced concrete (SFCB-RC) beams from traditional steel bar reinforced concrete (S-RC) beams and FRP bar reinforced concrete (F-RC) beams. To investigate the flexural behavior of SFCB-RC beam, four points bending tests were carried out and different flexural behaviors between S/F/SFCB-RC beams were discussed. An flexural analytical model of SFCB-RC beams is proposed and proved by the current and existing experimental results. Based on the proposed model, the influence of the fiber volume ratio R of the SFCB on the flexural behavior of SFCB-RC beams is discussed. The results show that the proposed model is effective for all S/F/SFCB-RC flexural members. Fiber volume ratio R is a key parameter affecting the flexural behavior of SFCB-RC. By controlling the fiber volume ratio of SFCB reinforcements, the flexural behavior of the SFCB-RC flexural members such as bearing capacity, bending stiffness, ductility and repairability of SFCB-RC structures can be designed.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.273-276
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• 2008

기존의 콘크리트 구조물은 콘크리트만으로는 부족한 인장력 강화를 위해 철근을 보강근으로 사용하여 구조물을 형성하였으며, 이러한 철근콘크리트 구조물 시스템 내에서 철근은 사용연한이 지날수록 염분 및 습기, 염화물 등 외부환경에 의해 부식된다. 이러한 철근의 부식은 최종적으로 콘크리트 구조물의 성능 저하와 수명 단축을 유발시키는 주요 원인이 된다. 이와 같은 이유로 최근 Fiber Reinforced Polymer(FRP)를 이용하여 철근을 대체할 수 있는 보강근을 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다. FRP 보강근은 철근에 비해 고강도를 발휘할 수 있을 뿐 아니라, 비부식성이기 때문에 기존 철근의 부식 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다. 그러나 FRP 보강근은 철근에 비해 낮은 탄성계수와 부착강도로 인해 동일 하중 수준에서 철근 콘크리트보다 균열폭이 커지고 균열이 크게 진행하는 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 FRP 보강근 콘크리트 보와 기존의 철근콘크리트 보에 대한 정적 재하 실험을 통해 보강근의 종류와 보강근의 배치, 보강비 등에 따른 균열 거동과 파괴 모드의 변화를 고찰하였으며, 설계기준식과 측정값과의 비교를 통해 FRP 보강근 콘크리트의 균열평가에 대한 설계기준식의 타당성을 검토하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문 발표회
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• pp.27-31
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• 2003

To maintain serviceability of concrete structure more than proper it is necessary not only predict service life through periodical monitor but also need monitoring system to recognize optimal time and method for repair. Recently, CPGFRP, replacing some GFRP with CF, is developed and used for monitoring concrete fraction. But dramatic resistance change of CPGFRP is showed below 0.5% strain and it is not small strain in terms of monitoring micro crack in concrete. In other word, monitoring with CF is not suitable in low stress hut hight stress. In this study, we accessed applicable possibility and reliability of CPGFRP composite as monitoring sense that is proved very sensitive to stress through domestic and oversea previous study. CPGFRP composite plays a role in specimen like steel and increases flexural strength. CPGFRP composite shows resistance increasement in micro crack. In particular, CPUFRP is more sensitive than strangage in low stress. Resistance change ratio curve is very similar to strain curve so sensitivity and reliability is very excellent to monitor concrete fracture.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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• pp.27-31
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• 2003

To maintain serviceability of concrete structure more than proper it is necessary not only predict service life through periodical monitor but also need monitoring system to recognize optimal time and method for repair. Recently, CPGFRP, replacing some GFRP with CF, is developed and used for monitoring concrete fraction. But dramatic resistance change of CPGFRP is showed below 0.5％ strain and it is not small strain in terms of monitoring micro crack in concrete. In other word, monitoring with CF is not suitable in low stress but hight stress. In this study, we accessed applicable possibility and reliability of CPGFRP composite as monitoring sense that is proved very sensitive to stress through domestic and oversea previous study. CPGFRP composite plays a role in specimen like steel and increases flexural strength. CPGFRP composite shows resistance increasement in micro crack. In particular, CPGFRP is more sensitive than strangage in low stress. Resistance change ratio curve is very similar to strain curve so sensitivity and reliability is very excellent to monitor concrete fracture.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권1호
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• pp.71-81
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• 2024

Fiber Reinforced Polymer (FRP) bars have now been widely adopted as an alternative to traditional steel reinforcements in infrastructure and civil industries worldwide due variety of merits. This paper presents a numerical methodology to investigate FRP bar-reinforced beam-column joint behavior under quasi-static loading. The proposed numerical model is validated with test results considering load-deflection behavior, damage pattern at beam-column joint, and strain variation in reinforcements, wherein the results are in agreement. The numerical model is subsequently employed for parametric investigation to enhance the end-span beam-column joint performance using different joint reinforcement systems. To reduce the manufacturing issue of bend in the FRP bar, the headed FRP bar is employed in a beam-column joint, and performance was investigated at different column axial loads. Headed bar-reinforced beam-column joints show better performance as compared to beam-column joints having an L-bar in terms of concrete damage, load-carrying capacity, and joint shear strength. The applicability and efficiency of FRP bars at different story heights have also been investigated with varying column axial loads.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.403-409
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• 2013

철근 및 FRP Bar를 보강재로 사용한 콘크리트 보의 전단 거동을 실험적으로 평가하였다. 실험 변수는 특성이 다른 보강근을 휨 및 전단 보강한 것과 전단보강근비이다. 콘크리트 보의 전단강도 산정에 일반적으로 널리 이용되는 수정트러스 이론의 타당성을 실험 결과의 분석을 통하여 평가하였다. CFRP 및 GFRP를 휨 및 전단 보강한 콘크리트 보에 그대로 적용하는 것은 적절하지 않음을 알 수 있었다. 실험결과는 FRP Bar를 보강근으로 사용한 콘크리트 보의 전단 문제에 수정트러스 이론을 그대로 적용하는 것은 타당하지 않다는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.694-701
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• 2018

FRP-보강근 콘크리트 부재들은 FRP-보강근이 철근에 비해 낮은 탄성계수와 부착강도를 갖고 있어 철근콘크리트 부재에 비해 과도한 균열폭의 가능성이 클 수 있다. 따라서 외국의 기준들에서는 FRP-보강근 콘크리트 부재의 균열제어를 위하여 허용균열폭의 제한규정을 두고 있는데, ACI 440.1R-15 설계지침에서는 최대 보강근 간격으로 제어하는 간접적인 방법으로 제안하고 있다. 그러나 제안식은 아직까지 장기하중이 균열폭에 미치는 시간종속적인 효과를 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 장방형단면뿐만 아니라 T형단면의 FRP-보강근 콘크리트 보를 대상으로 장기실험을 통하여 얻어진 실험결과를 바탕으로 단면형태별 균열폭 특성을 구분하여 파악하므로 써 장기균열폭 예측모델을 제안하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 따라서 단면형태별로 각각 한 개씩 의 철근콘크리트 비교시험체를 포함한 4개의 장방형보와 4개의 T형 보로 구성된 총 8개의 시험체를 제작하여 시공하중의 영향을 고려한 1년간 4점 가력 장기휨실험을 수행하였다. 결과로서 시간종속적인 영향을 받는 순수장기균열폭은 철근 시험체에 비해 보강근의 탄성계수가 낮은 GFRP나 AFRP-보강근 시험체에서는 2.6~3.0배 증가하였으나 CFRP-보강근 시험체에서는 1.1~1.4배 증가에 그쳤다. 또한 즉시균열폭을 포함한 총장기균열폭은 장방형단면과 T형단면 시험체에서 평균적으로 각각 즉시균열폭의 약 2.4와 3.1배 증가를 보여주어 보수적으로 각각 2.5와 3.5의 시간종속계수를 구분하여 제안하였다.