• 한국건축시공학회지
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• 제10권4호
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• pp.3-9
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• 2010

본 연구는 고강도콘크리트의 내화성능 증진에 효과적인 것으로 알려진 섬유(PP+NY) 혼입율 변화에 따른 60 MPa, 80 MPa 3성분계 고강도콘크리트의 유동성 및 강도특성을 검토하고 내화시험을 통해 폭렬현상을 확인하였다. 섬유(PP+NY) 혼입율을 0%, 0.05%, 0.1%, 0.2%로 산정하여 실험한 결과, 유동성 및 강도가 미세하지만 저하하는 것으로 나타났으나, 전반적으로 목표 범위를 만족하는 것으로 나타났다. 3시간 내화 후 폭렬특성으로 0%에서는 폭렬현상이 나타났지만, 0.05%이상에서는 표면에 미세한 균열만 발생하고 피복 탈락현상은 나타나지 않는 것으로 나타났다. 또한 폭렬이 발생되지 않은 공시체의 경우 잔존압축강도율이 5 ~ 6%로 나타났다. 이상 적은 양의 섬유(PP+NY)혼입율인 0.05%이상에서 폭렬현상이 방지되어 가장 양호한 것으로 판단된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권4호
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• pp.475-486
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• 2015

Mode II fracture toughness ($K_{IIc}$) of fiber reinforced concrete (FRC) has been widely investigated under various patterns of test specimen geometries. Most of these studies were focused on single type fiber reinforced concrete. There is a lack in such studies for hybrid fiber reinforced concrete. In the current study, an experimental investigation of evaluating mode II fracture toughness ($K_{IIc}$) of hybrid fiber embedded in high strength concrete matrix has been reported. Three different types of fibers; namely steel (S), glass (G), and polypropylene (PP) fibers were mixed together in four hybridization patterns (S/G), (S/PP), (G/PP), (S/G/PP) with constant cumulative volume fraction ($V_f$) of 1.5 %. The concrete matrix properties were kept the same for all hybrid FRC patterns. In an attempt to estimate a fairly accepted value of fracture toughness $K_{IIc}$, four testing geometries and loading types are employed in this investigation. Three different ratios of notch depth to specimen width (a/w) 0.3, 0.4, and 0.5 were implemented in this study. Mode II fracture toughness of concrete $K_{IIc}$ was found to decrease with the increment of a/w ratio for all concretes and test geometries. Mode II fracture toughness $K_{IIc}$ was sensitive to the hybridization patterns of fiber. The (S/PP) hybridization pattern showed higher values than all other patterns, while the (S/G/PP) showed insignificant enhancement on mode II fracture toughness ($K_{IIc}$). The four point shear test set up reflected the lowest values of mode II fracture toughness $K_{IIc}$ of concrete. The non damage defect concept proved that, double edge notch prism test setup is the most reliable test to measure pure mode II of concrete.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.122-129
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• 2017

본 연구의 목적은 순환골재를 대량 사용하기 위한 것이다. 천연골재를 순환골재로 50% 치환한 보의 전단성능을 증진시키기 위하여 강섬유를 보강하였다. 강섬유 혼입율은 0%, 0.5%, 0.75% 및 1.0%이다. 실험 결과, 강섬유 혼입율 0.5%인 경우와 0.75%인 경우의 강도 및 변형능력이 비보강 대비 월등히 증진됨을 확인할 수 있었다. 기존 연구자의 전단강도식으로 실험체의 강도를 평가한 결과, Oh et al.(2008)의 전단강도식이 SFRC 보의 전단강도를 안전측으로 예측할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.311-318
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• 1995

Increases in strength and ductilities of steel fiber reinforced concrete(SFRC) under direct tension and compression result in improvements of flexural behavior of reinforced steel fibrous concrete beam(RSFCB) Use of hooked steel fibers in stead of round steel fibers enhances futher the structural porperties of a beam due to their greater mechanical bond resistance compared to that of round steel fibers. Flexural strength, initial stiffness ductility and failure mechani는 of RSFCB are dependent upon material and structural parameters and among which are the volume fraction of fibers, reinforcement ratio, and casting depth of SFRC in a beam section. The flexural behavior of RSFCB's are examined experimentally in this study and some conclusions are made regarding those effects of main material and structural parameters on the overall behavior of RSFCB.

• Computers and Concrete
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• 제19권1호
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• pp.87-98
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• 2017

In recent year, the coat layer drops and the rebar rust of bridge parapets, which caused the structural performance degradation. In order to achieve the comprehensive rehabilitation, ultra high performance cementitious composites is proposed to existing RC parapet rehabilitation. The influence factors of UHPCC rehabilitation includes two parts, i.e., internal factors related with material, such as UHPCC layer thickness, corrosion ratio of rebars, fiber volume fraction, and external factors related with the load, such as impact speeds, impact angles, vehicle mass. The influence of the factors was analyzed in this paper based on the nonlinear finite element. The analysis results of the maximum dynamic deformation and the peak impact load of parapets revealed the influence of the internal factors and the external factors on anti-collision performance and degree degradation. This research may provide a reference for the comprehensive multifunctional rehabilitation of existing bridge parapets.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.234-238
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• 1999

This study suggests the design of the functionally gradient composite, [0/90/0/core]$_s$ cross-ply laminate, to prevent stress concentration induced from the difference of rigidity between the bone and the artificial hip joint and to reinforce the wear property of the surface and the expectation of their mechanical properties. First, the four-point bending test is done about wet bones and dry bones to know the mechanical properties of the cortical bones. In result, the wet bone shows the viscoelastic behavior and the dry bone shows the elastic behavior. Moreover, we expect the properties of the proposed gradient composites as a function of carbon fiber volume fraction in each layer to apply Halpin-Tsai equation, CLPT(classical laminate plate theory), and Bernoulli beam theory etc. and decide the thickness ratio of each lamina in order to match Young's modulus of the anisotropic cortical bone with the proposed gradient composites.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.48-59
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• 2021

본 연구에서는 다른 재료특성을 갖는 강섬유 또는 탄소섬유만을 사용한 단일 섬유보강 모르타르(fiber-reinforced mortar, FRM)와 강 및 탄소 섬유를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 압축·휨성능을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 모르타르 시편은 총 섬유혼입률 1.0%에서 부피에 의한 1+0%, 0.75+0.25%, 0.5+0.5%, 0.25+0.75% 및 0+1%의 혼합비율로 강섬유와 탄소섬유를 혼입하였다. 이들의 역학적 성능을 재령 28일에서 섬유가 없는 플레인 모르타르와 비교, 검토하였다. 모르타르의 실험결과는 강섬유 0.75% + 탄소섬유 0.25%를 혼합사용한 하이브리드 FRM가 가장 높은 압축강도와 휨강도를 나타내, 하이브리드 FRM의 시너지 보강효과를 확인할 수 있었다. 반면, 강섬유 0.5% + 탄소섬유 0.5%를 혼합사용한 하이브리드 FRM의 경우 가장 높은 휨인성을 얻었으며, 본 실험결과를 토대로 강도와 휨인성을 동시에 개선하기 위한 하이브리드 FRM의 최적의 섬유 혼합비율을 제시하였다. 게다가, FRM 시편의 이미지 분석을 위해 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 통해 파단면을 관찰하였다. 이들 결과는 시멘트 매트릭스 내에서 하이브리드 보강섬유의 이미지 분석을 하는 데 큰 도움이 되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권1호
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• pp.65-76
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• 2017

This research investigated the vibration frequency of sandwich plate made of piezoelectric fiber reinforced composite core (PFRC) and face sheets of piezomagnetic materials. The effective electroelastic constants for PFRC materials are obtained by the micromechanical approach. The resting medium of sandwich plate is modeled by Pasternak foundation including normal and shear modulus. Besides, sandwich plate is subjected to linearly varying normal stresses that change by load factor. The coupled equations of motion are derived using first order shear deformation theory (FSDT) and energy method. These equations are solved by differential quadrature method (DQM) for simply supported boundary condition. A detailed numerical study is carried out based on piezoelectricity theory to indicate the significant effect of load factor, volume fraction of fibers, modulus of elastic foundation, core-to-face sheet thickness ratio and composite materials on dimensionless frequency of sandwich plate. These findings can be used to aerospace, building and automotive industries.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.18-25
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• 2003

본 연구에서는 탄소/페놀릭 8-매 주자직 복합재료인 ACP302의 등가열전도계수를 단위구조해석을 통하여 계산하였고 또한 실험적으로 측정하였다. 먼저 8-매 주자직 복합재료의 직조섬유다발구조를 3차원 유한요소를 사용하여 미세역학적으로 상세히 모델링하였으며, 단위구조 경계면에는 주기경계조건을 가하고 해석을 수행하였다. 계산결과로부터 적층 형상 및 굴곡도, 섬유 체적비 등이 등가열전도도에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 실험을 수행하여 열전도도를 계측하였으며 그 결과를 계산결과와 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.135-142
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• 2022

본 연구에서는 초고강도 콘크리트에 적용된 겹침 이음의 안전성을 평가하기 위해 초고강도콘크리트 보의 휨성능을 평가하였다. 설계기준에서 정하고 있는 정착 길이 및 겹침이음 길이 산정식에서 겹침이음 길이에 영향을 미치는 횡보강근과 콘크리트 피복 성능의 검토가 수행되었다. 주요 변수는 콘크리트 피복의 구속 성능 증진을 위한 섬유의 혼입과 횡방향철근 배치로 설정하였다. 강섬유가 혼입되었으며 1% 및 2% 부피비로 섬유의 혼입량 증가에 따른 콘크리트 피복 성능의 변화를 검토하였으며, 이음 구간 내에 간격 100mm의 D10 스터럽이 배치되도록 하였다. 실험 결과, 스터럽으로 구속된 실험체는 주인장철근 방향으로의 수평균열 진전과 함께 급격한 하중저하 현상이 나타났으며, 강섬유로 보강된 실험체의 경우 주인장철근 방향의 균열 확대가 억제되고 급작스러운 하중지지능력의 상실을 경험하지 않는 것으로 나타났다. 특히, 2% 의 혼입률이 적용된 실험체의 주인장철근 위치의 변형률은 항복 변형률을 초과하는 것으로 나타났다. 콘크리트 표면에 대한 변형률 측정 결과 철근보다는 섬유가 더 콘크리트 표면의 손상을 방지하는 데에 효과적인 것으로 나타났다.