• 한국건축시공학회지
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• 제10권6호
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• pp.67-75
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• 2010

본 연구는 고강도 콘크리트의 화재시 내화성능 확보를 위하여 주로 사용되는 강섬유(Steel Fiber), 폴리프로필렌(Polypropylene Fiber; 이하PP)와 PP섬유와 강섬유를 하이브리드 섬유를 혼입한 설계기준강도 40MPa의 고강도 콘크리트의 내화성능 및 폭렬 방지 방법을 검토하고, 섬유 혼입 고강도 콘크리트 보의 휨 및 전단보강근이 없는 보의 구조적 특성 연구를 통하여 섬유 혼입 고강도 콘크리트 보의 휨과 전단 저항거동을 파악하였다. 실험결과, 하이브리드 섬유를 보강하면 균열 및 폭렬 발생, 중성화 억제 효과 등을 나타내었다. 부재실험에서는 초기균열제어, 연성과 최대내력 증대의 효과를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.101-108
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• 2008

본 연구에서는 철근과 같은 기계적 맞물림 현상을 활용하기 위하여 이형리브가 형성되어 있는 GFRP 보강근을 제작하여 철근대체 재료로 사용하기 위해 FRP 보강근의 부착성능을 규명하고자 한다. 하지만 지금까지 많은 기존 연구자들이 부착성능에 대한 실험으로 단순 1방향(수직, 수평)인장실험으로 철근과 콘크리트 또는 FRP 보강근과 콘크리트사이의 부착특성을 고찰하여 두 재료 사이의 부착-슬립에 관한 제안식을 도출해왔다. 국내에서는 아직까지 GFRP 보강근의 부착에 대한 관심이 증대대고 있는 실정이지만 피로부착에 관한연구는 미흡한 편이이어서 GFRP 보강근의 피로 연구가 필요로 하다. 본 연구에서는 BRITISH STANDARD에서 규정하고 있는 방법에 의하여 휨 부착 시험체를 제작하여 정적 휨 부착실험 최대파괴하중의 70% ~ 90%의 하중으로 반복하중재하 후 정적실험을 통하여 GFRP로 보강된 콘크리트 피로부착 성능을 검증하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권5호
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• pp.517-532
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• 2020

This paper firstly developed a new type of Double Skin Composite (DSC) beams using novel enhanced C-channels (ECs). The shear behaviour of novel ECs was firstly studied through two push-out tests. Eleven full-scale DSC beams with ECs (DSCB-ECs) were tested under four-point loading to study their ultimate strength behaviours, and the studied parameters were thickness of steel faceplate, spacing of ECs, shear span, and strength of concrete core. Test results showed that all the DSCB-ECs failed in flexure-governed mode, which confirmed the effective bonding of ECs. The working mechanisms of DSCB-ECs with different parameters were reported, analysed and discussed. The load-deflection (or strain) behaviour of DSCB-ECs were also detailed reported. The effects of studied parameters on ultimate strength behaviour of DSCB-ECs have been discussed and analysed. Including the experimental studies, this paper also developed theoretical models to predict the initial stiffness, elastic stiffness, cracking, yielding, and ultimate loads of DSCB-ECs. Validations of predictions against 11 test results proved the reasonable estimations of the developed theoretical models on those stiffness and strength indexes. Finally, conclusions were given based on these tests and analysis.

• 한국재료학회지
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• 제24권2호
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• pp.87-92
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• 2014

The Notched Ring Test(NRT) has proven to be very useful in determining the slow crack growth behavior of polyethylene pressure pipes. In particular, the test is simple and an order of magnitude shorter in experimental times as compared to the currently used Notched Pipe Test(NPT), which makes this method attractive for use as the accelerated slow crack growth test. In addition, since the NRT specimen is taken directly from the pipe, having maintained the cross-section, processing induced artifacts that would affect the slow crack growth behavior are not altered. This makes the direct comparison to the slow crack growth specimen in pipe from more meaningful. In this study, for comparison with other available slow crack growth methods, including the NPT, the stress intensity factor equation for NRT specimen was developed and demonstrated of its accuracy within 3% of that obtained from the finite element analysis. The equation was derived using a flexure formula of curved beam bending along with numerically determined geometric factors. The accuracy of the equation was successfully tested on 63, 110, 140, 160, 250, and 400 mm nominal pipe diameters, with crack depth ranging from 15 % to 45 % of the pipe wall thickness, and for standard dimensional ratio(SDR) of 9, 11, and 13.6. Using this equation the slow crack results from 110SDR11 NRT specimen were compared to that from the NPT specimen, which demonstrated that the NRT specimen was equivalent to the NPT specimen in creating the slow crack, however in much shorter experimental times.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.99-108
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• 2018

This paper presents the design, analysis, and experimental evaluations of precast reinforced UHPC (ultra high-performance concrete) beams with a new design concept of non-uniform flexural members. With outstanding mechanical properties of UHPC which can develop the compressive strength up to 200MPa, the tensile strengths up to 8~20MPa and the tensile strain up to 1~5%, a non-uniform structural shape of UHPC flexural beams were optimally designed using three-dimensional finite element analysis. The experiments were carried out and compared with the design strength in order to verify the performance of them. Proposed non-uniform UHPC beams were evaluated by a series of three-point beam loading test as well as estimated by design bending and shear strength of members. The newly designed UHPC beams show excellent performances not only in transverse load capacities but also in deformation capacities.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2511-2515
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• 2013

본 아스팔트 바인더의 피로균열 및 저온균열 특성을 개선하기 위하여 페타이어 열분해 공법의 부산물인 카본블랙을 이용하였다. 원아스팔트에 열분해 카본블랙 0%, 5%, 10%, 15% 및 20%를 혼합하였고, 동적전단유동기시험 및 처짐보유동기시험을 시행하였다. 열분해 카본블랙을 혼합한 아스팔트 바인더의 피로균열이 감소하는 경향을 나타내었고, 저온에서의 균열은 -12도까지는 개선되었으나, -18도에선 기준을 초과하는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.918-923
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• 2003

Reinforced concrete deep beams are commonly used in many structural applications, including transfer girders, pile caps, foundation walls, and offshore structures. The existing design methods were developed and calibrated using normal strength concrete test results, and their applicability th HSC deep beams must be assessed. For the shear strength prediction of high-strength concrete(HSC) deep beams, this paper proposed Softened Strut-and-Tie Model(SSTM) considered HSC and bending moment effect. The shear strength predictions of the refined model, the formulas the ACI 318-02 Appendix A STM, and Eq. of ACI 318-99 11.8 are compared with the collected experimental data of 74 HSC deep beams with compressive strength in the range of 49-78MPa . It is shown the shear strength of deep beam calculated by those equations are conservative on comparing test results. The comparison shows that the performance of the proposed SSTM is better than the ACI Code approach for all the parameters under comparison. The parameters reviewed include concrete strength, the shear span-depth ratio, and the ratio of horizontal and vertical reinforcement. The proposed SSTM gave a mean predicted to experimental ratio of 0.99, 32 percent higher than ACI 318-02 Code, however with the low coefficient variation.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.9-14
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• 2017

본 연구는 일반철근과 FRPH Bar를 주철근으로 한 철근 콘크리트 보부재를 대상으로 정적실험 및 반복하중 재하실험을 수행하여 에너지 소산성능 및 반복하중 저항성능을 분석하였다. 실험을 위하여 24MPa의 설계강도를 가진 콘크리트 보부재($200{\times}200{\times}2175mm$)를 제작하였으며, 4점 휨 시험을 수행하여 초기균열하중, 항복하중, 파괴하중을 측정하였다. 정적하중 재하실험을 통해 각 시험체에 대한 항복하중과 파괴강도를 측정하였는데, 항복하중은 RC보에서는 48.9kN, FRPH 보에서는 36kN으로 평가되었으며, 파괴하중은 두 시험체 모두 50kN의 강도를 보였다. 정적하중-처짐 결과에서는 FRPH 보는 RC보에 비하여 인장경화특성을 나타내는데, 이는 FRPH bar의 인장경화 특성에 기인한다. 반복하중하에서 FRPH bar를 가진 보에서는 일반 RC보와는 다르게 작은 폭의 균열이 넓게 발생하였으며, 우수한 처짐 복원력을 나타내었다. 정적 동적 에너지 비율을 이용한 에너지 소산능력에서는 RC보에서는 0.62, FRPH 보에서는 0.83으로 평가되었으며, 이를 통해 FRPH를 가진 보부재에서 효과적으로 반복하중에 대하여 저항함을 알 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.61-69
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• 2011

강 구조물의 보강공법으로는 강판 보강공법이 대표적인 방법으로 통용되고 있으나, 일부 구조물에서는 고정 설비 및 기타 간섭물로 인하여 보강 시공이 번거롭고, 보강부재 접합시 원부재의 단면 손실이 수반되는 단점이 있다. 최근, 강재의 원가 상승으로 강판 보강공사의 시공비가 증가되고 있는 실정이다. 반면, 복합소재를 이용한 보강공사의 경우는 재료의 자중이 가벼워서 보강재 취급이 수월하고 내화학성능이 우수하기 때문에 유지비용이 절감되기 때문에 콘크리트 구조물에서는 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 복합소재를 이용한 강 구조물의 보강의 기술적 가능성을 검증하기 위해 강재와 복합소재와의 부착성능 및 보 부재를 통해 휨 보강 성능을 평가하였다. 그 결과, 항복 이전까지는 강재와 아라미드섬유 쉬트가 일체 거동에 따른 보강효과를 예상할 수가 있었다. 또한, 보강 겹수가 증가함에 따라 무보강 실험체 대비 내력이 증가했지만, 예상 보강효과(1 겹에서 12.5 %, 2겹에서 25 %)에 비해 절반 정도의 수준의 개선효과를 보였다. 그 이유는 모든 보강 실험체가 계면파괴로 파단되었고, 이후 아라미드섬유 쉬트가 실험체 내력 개선에 영향을 미치지 못했기 때문이다. 따라서, 최근 복합소재의 재료적 개선 및 접착제의 부착성능 향상으로 인하여 강 구조물의 보강공사에 적용할 수 있는 가능성을 찾을 수 있었으나, 보강성능을 향상시키기 위한 부착성능 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.313-316
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• 2008

철근 콘크리트 구조물의 철근 부식은 구조물의 성능 저하의 주요한 원인 중 하나이다. 철근 부식은 구조물의 수명을 단축시켜 막대한 유지 관리 비용을 요구하게 된다. 또한 이러한 철근의 부식은 주기적인 반복하중을 받는 교량이나 도로와 같은 구조물들의 구조적 성능저하를 가중시키는 요인이 되고 있다. 이러한 이유들로 인해 철근을 대체할 수 있는 FRP 보강근의 사용에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 국내외적으로 FRP 보강근의 피로시험에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내외로 상용화된 FRP(GFRP, CFRP) 보강근의 실제 구조물에 대한 적용가능성을 고찰하기위해 휨 보강시험체의 인장부 보강근으로 사용하여 정적 및 피로 성능을 검증하고자 한다. 본 연구에서 사용된 시험체는 ACI 440.1R-06으로 설계되었으며, CFRP 보강근으로 보강된 시험체(CR)와 GFRP 보강근으로 보강된 시험체(GR)는 과보강 단면으로 설계되었다. 정적 휨 실험을 수행한 결과, CR 시험체와 GR 시험체 모두 콘크리트 보의 상단 압축부가 파괴되는 것을 확인할 수 있었다. 피로 실험시 피로응력수준은 정적 휨 강도의 60%, 70%, 80%로 하여 실험을 수행하였다. 대부분의 시험체가 압축 파괴 양상을 보였지만 CR-60과 CR-70 시험체는 인장부 보강근의 파단으로 인한 파괴를 확인할 수 있었다. 피로 실험결과를 바탕으로 회귀분석을 통해 S-N 상관도를 적용하여 S-N 관계식을 얻을 수 있었다.