• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.899-902
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• 2008

GFRP 보강근은 최근 철근 대체 보강근으로서의 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 장기내구성 콘크리트 구조물을 구성하는데 있어 핵심재료로 각광받고 있다. 그러나 GFRP 보강근은 기존철근 보강근과는 달리 제작방식 및 기계적 특성이 상이하여 실제 건설현장에서 사용하기 위해서는 설계 이론, 코드 및 지침등이 GFRP 보강근의 특성에 맞게 개발되고 제안되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 ACI318, ACI440.IR, CSA S806 및 ISIS Canada design manual을 분석하여 국내 적용 가능한GFRP 보강근의 설계지침을 제안하고자 한다. 분석결과, GFRP 보강근의 불확실성을 충분히 반영할수 있기 위해서는 한계상태설계법이 적합한 설계방법으로 분석되었으며, 따라서 본 연구에서는 ISIS Canada design manual을 준용하여 GFRP 보강근의 설계지침을 제안하였으며, 이를 ACI 설계식들과장단점을 비교분석하였다.

• Computers and Concrete
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• 제25권4호
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• pp.369-382
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• 2020

This paper presents a discussion of the Finite Element Analysis (FEA) when applied for the analysis of concrete elements reinforced with glass fibre reinforced polymer (GFRP) bars. The purpose of such nonlinear FEA model development is to create a tool that can be used for numerical parametric studies which can be used to extend the existing (and limited) experiment database. The presented research focuses on the numerical analyses of concrete beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements. FEA of concrete members reinforced with linear elastic brittle reinforcements (like GFRP) presents unique challenges when compared to the analysis of members reinforced with plastic (steel) reinforcements, which are discussed in the paper. Specifically, the behaviour and failure of GFRP reinforced members are strongly influenced by the compressive response of concrete and thus modelling of concrete behaviour is essential for proper analysis. FEA was performed using the commercial software ABAQUS. A damaged-plasticity model was utilized to simulate the concrete behaviour. The influence of tension, compression, dilatancy, mesh, and reinforcement modelling was studied to replicate experimental test data of beams previously tested at the University of Waterloo, Canada. Recommendations for the finite element modelling of beams reinforced with GFRP longitudinal and shear reinforcements are offered. The knowledge gained from this research allows for the development of a rational methodology for modelling GFRP reinforced concrete beams, which subsequently can be used for extensive parametric studies and the formation of informed recommendations to design standards.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.125-135
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• 2011

최근 타워형 아파트구조에 많이 사용되고 있는 무량판 구조시스템을 대신해 층고절감 및 장스팬 구현 그리고 내화성능향상을 목적으로 GFRP를 이용한 경량합성바닥을 개발하였다. GFRP를 이용한 경량합성바닥은 웨브에 개구부를 가지는 비대칭 강재보 하부에 GFRP를 부착하고 슬래브에 경량체를 삽입한 중공합성바닥이다. 이에 개발된 합성바닥의 휨성능을 평가하기 위해 GFRP, 중공률, 웨브의 개구부 등을 변수로 실대 실험을 수행하였다. 그 결과 GFRP를 이용한 합성보 실험체는 기준 실험체에 비해 휨내력 및 강성 측면에서 10% 높은 성능을 나타냈으며, 구조물이 항복할 때까지 완전합성거동하였다. 항복 이후 웨브개구부 주변의 응력집중현상에 의해 연성이 감소하는 현상이 나타났으며, 최대내력점까지 미끄러짐의 발생은 미소하였다. 내력설계 측면에서는 안전율을 고려해 해석값의 85%를 설계내력으로 평가하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.19-20
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• 2009

본 논문은 철근의 이형과 유사한 표면성형을 갖는 GFRP 보강근의 콘크리트와의 부착성능을 실험과 해석을 통하여 고찰하였다. 이형을 갖는 GFRP 보강근의 경우 표면성형의 낮은 전단강성 및 강도로 인해 표면이형의 전 높이가 부착에 기여하지는 않은 것으로 알려지고 있다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트와의 부착성능에 직접적으로 기여하는 보강근의 유효이형높이를 실험과 해석을 통하여 고찰하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.177-178
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• 2017

The beam-column connection using high-strength GFRP bars exhibited a comparable flexural strength but brittle failure mode, when compared with those of connection using high-strength steel reinforcement.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.719-727
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• 2008

GFRP 보강근의 인장강도 및 부착성능 등은 철근과 다르기 때문에 GFRP 보강근을 콘크리트 구조물에 적용하기 위해서는 GFRP 보강근으로 보강된 콘크리트 부재의 거동에 관한 연구가 선행되어야 한다. GFRP는 높은 비강도, 경량성, 비부식성 등의 장점을 가지고 있으나 탄성계수가 철근보다 작아 상대적으로 큰 처짐이 발생하는 단점이 있다. 교량 바닥판은 아칭효과 등에 의해 휨성능이 증가하므로 FRP 보강근을 우선 적용할 수 있는 대상 중 하나이다. 본 논문은 국내에서 개발된 철근 대체재용 GFRP 보강근의 콘크리트 구조물로의 적용 가능성을 관찰하기 위한 실험연구에 관한 것이다. 대상 실험체는 폭과 길이가 3,000 mm, 4,000 mm이고 두께가 240 mm인 실제 크기의 콘크리트 바닥판이다. 실험변수는 보강근 종류(철근, GFRP 보강근)와 보강비로 총 3개의 바닥판을 제작하였다. 정적실험을 수행하였으며 DB-24 하중등급의 축하중을 모사한 재하면적을 가진 직사각형 강재로 바닥판이 파괴될 때까지 집중하중을 가하였다. 철근 보강 바닥판과 GFRP 보강 바닥판의 거동차이를 최대성능, 처짐 및 균열 거동 등에 대해 비교 검토하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.263-266
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• 2005

Recently, many researches for high-strength and high-durability concrete structure have remarkably been studied by adopting new construction material, fiber reinforced polymer (FRP). In connection with these research trend, the shearing capacity of concrete beams reinforced by GFRP stirrup which is developed in this study was evaluated. Experimental variables are span to depth ratio and spacing of shear reinforcement for test. In the result of test, the crack pattern, failure mode and shear load between shear steel reinforcement specimen and GFRP stirrup reinforcement specimen showed similar structural tendency. Therefore, it was investigated that the adaptability of shear-reinforced concrete structure with GFRP stirrup will be improved with further researches of shear design variables.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권6호
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• pp.1265-1285
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• 2016

This paper presents experimental results of advanced investigation carried out on the beams reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) rebar and stirrups. Twelve beams reinforced with GFRP and one beam with steel reinforcement of size $230{\times}300{\times}2000mm$ were investigated. Longitudinal reinforcement, shear span and spacing of stirrups were the main variables to form the set. In advanced testing three types of strain gauges for steel, composite and concrete surface were applied to observe strain/stress development against the applied load. Live data were recorded from four strain gauges applied on stirrups, one at center on longitudinal reinforcement, two on the concrete surface and central deflection during the test. Although the focus of the paper was mainly on the behavior of GFRP shear reinforcement, other parallel data were observed for the completeness of the test. Design recommendations of ISIS Canada Design Manual (2007), Japan Society of Civil Engineers (1997) and American Concrete Institute (ACI-440.1R-06) were reviewed. Shear design predictions were compared with experimental results in which it was observed that all the three standards provided conservative predictions. However, ACI found most efficient compare to other two there is room to improve the efficiency of the recommendations.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권2호
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• pp.253-268
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• 2022

Using non-destructive Acoustic Emission (AE) and optical Digital Image Correlation (DIC) methods, the moment-curvature behavior of steel and GFRP bars reinforced concrete beams under flexure was explored in this study. In the tension zone, laboratory studies were carried out on steel-RC and GFRP-RC beams with varying percentages of longitudinal reinforcement ratios of 0.33 %, 0.52%, and 1.11%. The distinct mechanism of cracking initiation and fracture progression of failure in steel-RC and GFRP-RC beams were effectively correlated and picked up using AE waveform characteristics of the number of AE hits and their amplitudes, AE energy as well as average frequency and duration. AE XY event plots and longitudinal strain profiles using DIC gives an online and real-time visual display of progressive AE activity and strains respectively to efficaciously depict the crack evolution and their advancement in steel-RC and GFRP-RC beams. They display a close matching with the micro and macro-cracks visually observed in the actual beams at various stages of loading.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권1호
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• pp.75-98
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• 2013

This study focuses on shear strengthening performance of simply supported reinforced concrete (RC) T-beams bonded by glass fibre reinforced polymer (GFRP) strips in different configuration, orientations and transverse steel reinforcement in different spacing. Eighteen RC T-beams of 2.5 m span are tested. Nine beams are used as control beam. The stirrups are provided in three different spacing such as without stirrups and with stirrups at a spacing of 200 mm and 300 mm. Another nine beams are used as strengthened beams. GFRP strips are bonded in shear zone in U-shape and side shape with two types of orientation of the strip at $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$ to the longitudinal axis of the beam for each type of stirrup spacing. The experimental result indicates that the beam strengthened with GFRP strips at $45^{\circ}$ orientation to the longitudinal axis of the beam are much more effective than $90^{\circ}$ orientation. Also as transverse steel increases, the effectiveness of the GFRP strips decreases.