• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권1호
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• pp.1-18
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• 2006

Strengthening of existing old structures has traditionally been accomplished by using conventional materials and techniques, viz., externally bonded steel plates, steel or concrete jackets, etc. Alternatively, fibre reinforced polymer composite (FRPC) products started being used to overcome problems associated with conventional materials in the mid 1950s because of their favourable engineering properties. Effectiveness of FRPC materials has been demonstrated through extensive experimental research throughout the world in the last two decades. However there is a need to use refined analytical tools to simulate response of strengthened system. In this paper, an attempt has been made to develop a numerical model of strengthened reinforced concrete (RC) beams with FRPC laminates. Material models for RC beams strengthened with FRPC laminates are described and verified through a nonlinear finite element (FE) commercial code, with the help of available experimental data. Three dimensional (3D) FE analysis has been performed by assuming perfect bonding between concrete and FRPC laminate. A parametric study has also been performed to examine effects of various parameters like fibre type, stirrup's spacing, etc. on the strengthening system. Through numerical simulation, it has been shown that it is possible to predict accurately the flexural response of RC beams strengthened with FRPC laminates by selecting an appropriate material constitutive model. Comparisons are made between the available experimental results in literature and FE analysis results obtained by the present investigators using load-deflection and load-strain plots as well as ultimate load of the strengthened beams. Furthermore, evaluation of crack patterns from FE analysis and experimental failure modes are discussed at the end.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.30-36
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• 2018

기존 콘크리트 구조물의 노후화 또는 지진과 같은 외부 하중에 의하여 구조물의 구조 성능이 저하되기 때문에, 기존 건물의 보수 및 보강 연구는 중요하다. 외부부착 탄소섬유 보강 공법과 같은 효율적인 보수 공법을 사용하면 경제적으로 콘크리트 구조물의 구조 성능을 높일 수 있다. 따라서 외부부착 탄소섬유를 사용한 콘크리트 부재의 실험 연구는 많이 진행되었다. 특히, 콘크리트 보를 사용한 전단 보강에 관한 연구는 탄소섬유의 양, 부착 각도, 스트립의 폭, 그리고 재료간의 상호작용에 관한 것이었다. 하지만 선행된 연구에 비하여 탄소섬유의 이 방향 레이아웃에 관한 다양한 변수 연구는 부족한 상황이다. 따라서 이 연구에서는 이 방향 레이아웃 외부부착 탄소섬유 공법을 사용하여 콘크리트 보의 전단보강 효과를 검증하였다. 이 방향 레이아웃의 보강 효과는 스터럽과의 전단 기여도, 실험체의 전단 거동과 보강 시점에 따른 최대 내력의 비교를 통하여 이루어졌다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.95-101
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• 2022

본 연구는, 현재 대형 건설사에서 많이 채택하고 있는 벽식 구조에, 층간소음 효과가 우수한 라멘조 보를 직접 적용하여, 구조적 개선을 통한 효과적인 바닥충격음 저감 방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 본 현장에서는 보 배근 방향의 변화와 스트럽 시공 유무를 통한 2가지의 구조적인 변화를 통하여, 가장 바닥충격음 저감에 효과적인 구조를 확인하고자 하였다. 현장 시험에 적용된 구조 개선은 총 6가지이며 ((1) 장변방향 보 배근, (2) 단변방향 보 배근, (3) 대각방향 보 배근, (4) 장변방향 보 배근과 스트럽 시공, (5) 단변방향 보 배근 및 스크럽 시공, (6)대각방향 보 배근 및 스트럽 시공), 이 슬래브들은 1차 테스트 (골조상태에서의 층간소음 측정)을 통하여, 가장 층간소음 저감 효과가 있는 보 배근 방향을 확인하였다. 현장 시험 결과, 가로방향의 보 배근과 스트럽 시공한 슬래브가 가장 층간소음 저감 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 이 슬래브가 일반 시공된 슬래브와 어떤 차이가 있는지 확인하기 위하여, 2차 테스트 (마감상태의 층간소음 측정)가 같은 층의 대조군과 비교함으로써 실행되었다. 이 결과, 최소1dB에서 최대 5dB정도로 현저하게 차이나는 것으로 나타났다. 결론적으로, 벽식구조에 라멘조 보와 스트럽을 적용한 구조는 단변방향 보다는 장변방향으로 배근하는 것이 효과가 훨씬 있는 것으로 나타났으며, 스트럽이 없는 보배근 보다는 스트럽이 있는 구조가 층간소음 저감에 효과가 있다고 여겨짐으로, 공동주택 벽식구조에 이러한 부분적인 구조 개선 적용이 가능하다고 본다.