• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.455-460
• /
• 2002

In this study, a numerical analysis that can effectively predict the effect of strengthening of cracked flexural members is developed using axial deformation link elements. Concrete and interface between concrete and repair material are considered as quasi-brittle material. Reinforcing bars and reinforcing steel plates are assumed to perform as elasto-plastic materials. Unloading behavior of axial deformation link element is implemented. In the developed numerical model, a flexural member is intentionally cracked by pre-loading, then, the cracked member is repaired using extra elements, and reloaded. The results from analysis of repaired flexural members agrees well with available experiment results. Also, it was shown that the effect of strengthening and the change of failure mode with respect to the time for strengthening and thickness of repair materials. Based on the results, it was determined that the developed numerical model has a good agreement for determining failure modes and effect of strengthening in cracked flexural members. By utilizing the developed numerical analysis, the time and dimension of external strengthening in an existing cracked flexural member with predition of failure mechanism can be determined.

• 한국안전학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.68-74
• /
• 2016

This paper presents a new strengthening method of underground box structures against seismic loads for anti-seismic capacity improvement. A threaded steel member with pressure devices(so called 'Pre-flexed member system') is used to improve seismic capacity of the RC box structure. The pre-flexed member system is fixed the corner of opening after chemical anchor was installed by drilling hole on the box structure. The structural performance was evaluated analytically. Two bracing types of strengthening methods were used; conventional bracing method and I-bracing pressure system. For the performance evaluation, seismic analyses were performed on moment and shear resisting structures with and without strength member system. Numerical results confirmed that the proposed pre-flexed member system can enhance the seismic capacity of the underground RC box structures.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.328-333
• /
• 1996

Concrete can be defective for several reasons, including an inadequate design, material selection of workmanship, failure to appreciate the hazards associated with prevailing enviromental conditions. Concrete can also deteriorate or be damaged in use. Thus, it is necessary to evaluate the safety of existing concrete strucutres. On the basis of these reasons, they must be performed for repair or rehabilitation. Presently, strengthening methods of R/C structure used in Korea, are an enlargement of concrete member, strengthening with steel plate or CFRP on the R/C structure. It has been widely estabilished that strengthening effect of CFRP is superior to steel plate in terms of it's lighter unit weight and higher tensile strength. But there are no construction results of CFRP on the civil R/C structure in Korea. The strengthening design technique with CFRP, it's const겨ction, and it's strengthening effect for deteriorated R/C rahmen bridge is introduced in this paper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권2호
• /
• pp.67-76
• /
• 2023

본 연구에서는 기존 내력증진형 내진보강공법의 취약점을 개선 및 보완할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 내부접합형 합성내진보강공법 (Composite Seismic Strengthening Method, CSSM)을 제안하였다. CSSM 내진보강 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 강도증진형 내진보강법의 일종으로서, 전단파괴가 지배적인 우리나라 내진상세를 가지지 않는 기존 R/C 건물에 적용 시 내력증가가 효율적으로 가능한 내진 시스템 공법이다. 제안한 내부접합형 CSSM 공법의 내진안전성을 검토하기 위하여 내진상세를 가지지 않는 우리나라 R/C 건축물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적실험을 실시하여, 지진에 대한 하중 및 변위 특성, 지진피해수준, 강도증진 효과, 변위제어능력을 중심으로 내진성능을 평가하였다. 유사동적 실험결과 개발공법인 CSSM 내진시스템은 효과적으로 전단내력을 증가시켰으며, 2400년 재현주기인 지진파에 대해서도 지진에 대한 변위를 효과적으로 억제시켰다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.108-113
• /
• 2018

기존 구조물의 노후화로 인하여 보수 및 보강에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있다. 탄소섬유를 사용한 외부 부착공법은 경제적이고 짧은 시간에 보강 작업이 이루어질 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 탄소섬유를 사용한 전단 보강에는 일 방향 레이아웃이 많이 사용되고 있으며, 재료의 양, 섬유의 각도 그리고 간격 등에 관한 실험 연구가 많이 진행되었다. 하지만 예비 실험 결과를 통하여 이 방향 전단보강 레이아웃은 일 방향 전단보강보다 좀 더 효율적으로 부재를 구속하는 것을 확인하였다. 따라서, 유사한 재료의 양을 사용하여 일 방향과 이 방향 전단 보강 작업이 이루어진 후 실험을 통하여 두 보강작업의 효과가 검증되었다. 탄소섬유 보강 작업을 할 때는 탄소섬유의 부착파괴를 방지하기 위하여 탄소섬유 앵커가 설치되었다. 탄소섬유 앵커와 탄소섬유 레이아웃의 전단보강 효과는 실험 경간에 발생한 주인장 변형률의 분포를 통하여 검증되었다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2020

Retrofitting is an alteration of existing member or component of the structure. In civil engineering point of view, it is called strengthening of the old structure. Deterioration of structures may be due to aging, corrosion, failure of joints, earthquake forces, increase in service loads, etc. Such structures need urgent repair, retrofitting and strengthening to avoid collapse, cracking and loss in strength or deflection. Advanced techniques are required to be developed for the repair of structural components to replace conventional techniques. This paper focuses exclusively on torsional behaviour of Reinforced Concrete (RC) beams and retrofitted RC beams wrapped with aramid fiber. Beams were retrofitted with aramid fiber by full wrapping and in the form of 150 mm wide strips at a spacing of 100 mm, 150 mm, 200 mm respectively using epoxy resin and hardener. A total 15 numbers of RC beams of 150 mm×300 mm×1300 mm in size were cast, 3 beams are tested as control specimens, and 12 beams are tested for torsion up to the failure and then retrofitted with aramid fiber. Experimental results are validated with the help of data obtained by finite element analysis using ANSYS. The full wrapping configuration of aramid fiber regains 105% strength after retrofitting. With the increase in spacing of fabric material, torsional strength reduces to 82% with about 45% saving in material.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.100-108
• /
• 2010

본 논문에서는 노후화된 부재의 내력평가 및 보강설계를 위한 기본 자료를 구축하기 위하여 기존 공동주택에서 채취한 철근 콘크리트 기둥에 대한 구조실험을 통하여 노후화된 부재의 내력특성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 기존 재건축 아파트 현장에서 총 10개의 기둥을 채취하고, 각각의 기하학적 특성에 따라 중심축력 및 편심축력 실험을 실시하였다. 채취된 부재의 치수는 도면과 최대 40mm 정도 차이가 있었으며, 철근 피복두께는 약 25~115 mm 정도의 범위로서 매우 고르지 못한 분포를 나타냈다. 본 실험결과에 의하면 모든 부재의 실험 압축내력이 계산치보다 최소한 75% 이상 큰 것으로 나타나 현행 설계기준을 만족하는 것으로 파악되었다. 그러나, 부재의 변위 연성비는 최소 2.12, 최대 5.86으로 나타나 전반적으로 부족한 것으로 파악되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.83-91
• /
• 2021

본 연구에서는 기존 철근콘크리트 (R/C) 구조체와 내진보강 부재의 접합부의 성능을 향상시키기 위해서 접합부에 탄성패드를 가지는 새로운 H형강 철골프레임 내부접합형 내진보강공법 (H-section Steel Frame with Elastic Pad, HSFEP)을 제안하였다. HSFEP 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 내력향상형 보강공법으로서, 전단파괴가 발생할 가능성이 매우 높은 비내진상세를 가지는 중·저층 R/C 건축물에 적합한 공법이다. 본 연구에서 제안한 HSFEP 내진보강공법의 유용성을 검증하기 위하여 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건축물을 바탕으로 실물 2층 골조 실험체를 제작하여 유사동적실험을 수행하여 최대지진응답 하중 및 변위, 지진피해정도를 중심으로 내진보강효과를 검토하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 HSFEP 내부접합형 내진보강법은 접합부성능이 개선되었으며, 효과적으로 수평극한내력을 증진시킴과 동시에 대지진 입력 시에도 지진응답변위를 매우 효과적으로 억제시켰다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.83-93
• /
• 2013

일반적으로 송전철탑 부재들의 보강은 적절한 그라우팅재를 활용한 인젝션과 구조 보강재 부착을 이용한 단면 확장에 따른 강성보강 방식을 주로 사용한다. 이와 같은 그라우팅 인젝션 및 단면보완은 주로 축력능력을 확장시키는 데에 의미를 갖는다. 그렇지만 보다 안정적 상태를 유지케 할 수 있는 보강방안이 적극 요구되는데 그 방법은 좌굴에 의해 손상을 받은 부재를 원상태의 길이로 환원시키고, 또한 내부적 보강효과를 동시에 갖는 새로운 부재로 교체하는 것이다. 본 연구에서는 기초침하로 구조적 손상을 받은 송전철탑의 손상회복을 위한 실증적 과정으로 우선 현장에서의 손상도 확인점검과 손상상태 및 회복상태에 대한 수치 해석적 결과를 도출하였고, 새롭게 고안한 잭킹시스템을 이용하여 보강된 부재를 교체하는 과업을 수행하였다. 이 결과는 송전철탑 유지관리의 차원상승 효과를 갖게 한다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제50권2호
• /
• pp.183-199
• /
• 2024

In this paper, a closed-form rigorous solution for interfacial stress in continuous steel beam with variable section strengthened with bonded prestressed FRP plates and subjected to a uniformly distributed load is developed using linear elastic theory and including the variation of fiber volume fractions with a longitudinal orientation of the fibers of the FRP plates. The results show that there exists a high concentration of both shear and normal stress at the ends of the laminate, which might result in premature failure of the strengthening scheme at these locations. The theoretical predictions are compared with other existing solutions. Overall, the predictions of the different solutions agree closely with each other. A parametric study has been conducted to investigate the sensitivity of interface behavior to parameters such as laminate and adhesive stiffness, the thickness of the laminate and the fiber volume fractions where all were found to have a marked effect on the magnitude of maximum shear and normal stress in the composite member. This research gives a numerical precision in relating to the others studies which neglect the effect of prestressed plate and the shear lag impact. The physical and geometric properties of materials are taken into account, and that may play an important role in reducing the interfacial stresses magnitude.