• 제목/요약/키워드: Interface between FRP-concrete

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인장 보강재 및 거푸집으로 활용한 FRP 판과 타설 콘크리트 사이의 부착에 관한 실험적 연구 (Bond Slip Behavior of Cast-In-Place Concrete and FRP Plank Using Formwork and Tensile Reinforcement)

  • 유승운
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.309-312
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    • 2006
  • An experimental study for bond slip behavior of concrete and a FRP plank was used as the both formwork and the tensile reinforcement for a concrete structural member is described. For the FRP plank and the concrete to act as a composite structural member a satisfactory bond at the interface between the smooth surface of the FRP and the concrete must be developed. This study focuses on investigation of the bond slip behavior of sand coated interface between FRP and cast-in-place concrete experimentally.

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계면특성을 고려한 FRP와 콘크리트 복합부재의 역학적 거동특성 분석 연구 (Study on mechanical behavioral characteristics of FRP-concrete composit member considering interface element between FRP and concrete)

  • 이규필;박영택;황재홍;김동규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.595-606
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    • 2012
  • 강재의 강지적인 사용으로 인한 부식 등과 같은 문제점을 보완할 수 있는 대체 재료로서, 섬유강화 복합재료의 활용이 증대되고 있다. 하지만 일반적으로 선형의 섬유강화 복합재료를 아치형인 터널구조물의 부재로서 활용하는 데는 많은 문제점이 대두된다. 본 연구에서는 FRP 복합부재의 거동특성 파악을 위해 FRP와 콘크리트 합성부재에 대한 하중재하 실험을 수행하였다. 또한 역학적 거동분석을 위하여 동일 조건에 대한 수치해석을 수행하였다. 하중재하 실험 및 수치해석결과, FRP와 콘크리트 계면특성을 고려하는 것이 보다 합리적인 해석방법인 것으로 나타났다.

동결융해 및 부착재료 변화에 따른 GFRP-구조물 경계면의 최대 부착강도 및 유효부착길이 평가 (Investigation of Maximum Strength and Effective Bonding Length at the Interface Between Structure and GFRP Material Under Freeze-thaw Cycles and Applied Different Bonding Materials)

  • 최현규;정우영;안미경
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.107-115
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    • 2011
  • 본 연구는 부착재료의 변화 및 동결융해에 따른 FRP-콘크리트구조물 경계면의 거동을 조사하였다. 실험 시 고려된 연구변수로는 부착경계면의 부착강도, 경계면 유효부착길이 등을 조사하였다. 경계면 부착재료에 따른 거동변화 실험체의 경우 FRP-구조물 부착경계면에 사용되는 에폭시의 종류를 각각 3가지로 분류하며 FRP-콘크리트간 다양한 부착길이를 고려하여 시편을 제작하였으며 동결융해에 따른 경계면 거동조사의 경우 0 cycle에서 300cycle까지 계속적으로 증가되는 주기에 대하여 실험체들을 제작, 장기거동 부착실험을 수행하였다. 본 실험결과, 적용 부착재료의 종류에 따라 최대 유효부착길이는 5~7% 차이가 있었으며 동결융해 주기증가에 따른 최대부착하중 및 유효부착길이의 경우 초기에 나타난 급격한 거동변화 이후 상대적으로 불규칙한 변화를 장기적으로 나타내었다.

동결융해 및 부착재료 변화에 따른 FRP-Concrete 경계면의 최대 부착강도 및 유효부착길이 평가 (Inverstigation of Maximum Strength and Effective Bonding Length at the Interface between Concrete and FRP Materials under Freeze-thaw Cycles and Applied Different Bonding Materials)

  • 김성훈;정우영;최현규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.435-436
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    • 2010
  • 본 연구는 동결융해 및 부착재료의 변화에 따른 FRP-콘크리트 부착 경계면의 부착강도 및 유효부착길이의 변화를 조사하였으며, 본 연구 결과를 이용, 개선된 유효부착길이 관계식을 제안하였다.

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쉬트형 FRP와 콘크리트의 부착특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Bond Charateristics for FRP Sheet-Concrete Interface)

  • 고훈범;고만영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.361-364
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    • 2006
  • In this study, six specimens were prepared for two type FRP sheets(carbon and polyacetal) to evaluate the behavior of FRP-concrete interfacial bond. A direct tensile test was conducted and the test results show that fiber type influences both bond strength and the shape of strain distribution. The failure mode for carbon type specimens seems to bond failure between concrete and FRP, but for polyacetal type indicates interface failure between FRP and expoxy. The local bond stress-slip relations were obtained from test results, and it was shown good shape for the polyacetal type. But for the carbon type it was scattered.

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A new 3D interface element for three dimensional finite element analysis of FRP strengthened RC beams

  • Kohnehpooshi, O.;Noorzaei, J.;Jaafar, M.S.;Saifulnaz, M.R.R.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제4권4호
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    • pp.257-271
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    • 2011
  • The analysis of interfacial stresses in structural component has been the subject of several investigations but it still requires more effort and studies. In this study a general three-dimensional interface element has been formulated for stress and displacement analyses in the interfacial area between two adjacent plate bending element and brick element. Interface element has 16 nodes with 5 degrees of freedom (DOF) in each node adjacent to plate bending element and 3 DOF in each node adjacent to brick element. The interface element has ability to transfer three translations from each side of interface element and two rotations in the side adjacent to the plate element. Stiffness matrix of this element was formulated and implemented in three-dimensional finite element code. Application of this element to the reinforced concrete (RC) beam strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) including variation of deflection, slip between plate and concrete, normal and shear stresses distributions in FRP plates have been verified using experimental and numerical work of strengthened RC beams carried out by some researchers. The results show that this interface element is effective and can be used for structural component with these types of interface elements.

FRP 판과 현장타설 콘크리트 사이의 단순 부착모델 제안 (A Proposal of Simplified Bond Stress-Slip Model between FRP Plank and Cast-In-Place Concrete)

  • 유승운
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.65-72
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    • 2008
  • 최근에 상용 FRP 판(plank)을 콘크리트 구조물의 영구 거푸집 및 보강재로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. FRP 판과 타설 콘크리트가 합성효과를 발휘하기 위해서는 두 재료간의 부착이 중요한 요인 중의 하나이다. 이러한 부착을 확보하기 위하여 FRP 판에 모래를 일반적으로 건설현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착하였다. FRP 판과 콘크리트 합성구조의 구조적 거동을 이해하기 위해서는 FRP판과 타설 콘크리트 사이의 정량적인 국부 부착모델이 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 합성구조 시스템에 간단히 적용할 수 있는 단순 부착모델을 제안한다.

신개념 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 거동 특성 고찰 (A Study on the Behavior Characteristics of a New-Type FRP-Concrete Composite Deck)

  • 조근희;진원종;김성태;조정래;김병석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.746-749
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    • 2004
  • A new-type of FRP-concrete composite bridge deck system is proposed and its behaviors are experimentally studied. The new-typedeck consists of FRP as a permanent form and main tension resisting member and concrete as a compression resisting member. A suitable bonding method such as silica coating is applied to the interface between FRP and concrete to ensure composite behavior. The proposed deck system uses the box-shape FRP member, while a typical FRP-concrete composite deck uses the I-shape FRP member. Theproposed deck system has inherent advantages of a FRP-concrete composite deck like corrosion free and easy construction. The new-type deck shows the equal performances compared to a previous one, and has the advantage of reducing self-weight. In this study, the static tests on 3-span FRP-concrete decks in full scale are carried out, so that load-displacement relation, stress distribution, failure mode and design criteria are analyzed. The test results show that the deflection design criterion (L/800, L: span length) is satisfied at the service load state. No concrete tensile crack occurs in the negative moment region above the main girder, regardless of no tensile reinforcement at upper concrete portion.

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FRP-콘크리트 계면의 부착모델 I: 이론적 연구 (Bond-Slip Model for FRP-Concrete Interlace I: Theoretical Approach)

  • 조근희;조정래;김병석;이영호;진원종;김성태
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.853-858
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    • 2003
  • A new method is proposed to obtain bond-slip model for an adhesive joint between FRP and concrete. Interface element, which can describe the bond behavior, is developed in order to overcome the restriction that complex constitutive relations cannot be modeled in analytic solution. Calibrating numerical bond-slip model to experimental results, multi-objective optimization problem is constructed by physical programming method, and is solved using genetic algorithm. The validity of proposed method is demonstrated by comparing known analytic solution and numerically optimized solution.

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콘크리트에 표면매입 보강된 FRP판의 매입간격과 길이에 따른 부착강도 (Bond Strength of Near Surface-Mounted FRP Plate in Concrete Corresponding to Space and Bond Length)

  • 서수연;김민식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.37-43
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    • 2013
  • 최근 FRP 판을 이용한 표면매입 보강공법에서 FRP와 콘크리트 사이의 계면파괴를 연구하기 위한 실험 및 이론적인 연구가 국내외에서 수행되고 있다. 그 결과 보강재의 형상과 콘크리트 강도 그리고 부착길이 등에 대한 일련의 연구가 수행되었지만, 보강재의 부착길이에 따른 각 보강재의 적정 간격, 그리고 무리효과 등과 같은 영향인자들에 대한 연구 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 부착길이와 보강재인 FRP 판의 보강간격을 변수로 부착실험을 실시하고 그에 따른 부착성능의 변화를 연구하고자 한다. 또한 표면매입 보강된 FRP 판의 계면파괴시 강도를 산정하기 위한 기존 제안식과의 비교를 통하여 그 적용성을 평가하고자 한다. 연구 결과, 매입된 FRP의 간격이 넓어질수록 FRP판의 인장파단과 함께 내력이 증가하는 양상을 보이는 반면에 FRP판의 간격이 좁을수록 콘크리트 할렬파괴가 지배하는 것으로 나타났다. 기존 제안식을 이용하여 실험 결과를 비교한 결과, FRP의 부착길이와 무리효과를 고려한 기존 제안식을 사용하여 표면매입 보강된 FRP의 부착강도를 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다.