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논문 상세정보

탄소섬유 보강재로 표면매립에 의해 보강된 철근 콘크리트 보의 휨 보강성능

Flexural Capacity of Concrete Beam Strengthened with Near-Surface Mounted Carbon Fiber Reinforced Polymer

초록

본 연구는 비부식성 및 고성능의 보강재로 많은 연구가 진행 중인 Fiber Reinforced Polymer(FRP)를 이용하여 표면매립 보강공법(Near Surface Mounted)을 통한 휨 구조거동을 분석, 보강형태에 따른 휨 성능을 규명하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 역사다리꼴 탄소막대를 이용하여 NSM 보강 보 구조물의 휨성능을 분석하였으며 Type A($15{\times}13{\times}6mm$)와 Type B($4{\times}3{\times}10mm$)의 2가지 보강재 형태로 각각 보강비를 달리 하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 무보강 실험체인 Control 실험체보다 20~100%의 보강성능 향상을 나타내었으며, 이를 바탕으로 휨모멘트 성능해석 및 균열, 연성지수 평가를 통해 본 NSM 보강공법의 보강효율을 분석하였다.

Abstract

This study is to investigate the flexural performance of Near Surface Mounted (NSM) strengthening method using Fiber reinforced Polymer (FRP) materials to concrete structures. For this study, the inverse-shaped trapezoid CFRP composite material which has been registered as New Excellent Technology (NET) 351 was adopted to the concrete structure. In this study, two types of the CFRP types were considered; Type A ($15{\times}13{\times}6mm$) and Type B ($4{\times}3{\times}10mm$) with different strengthening ratio. In the result of the test, it was proved that NSM strengthened specimens had more flexural performance of 20-100% than that of the unstrengthened specimen. With this test result, the structural efficiency was investigated based on the coefficient of ductility and coefficient of crack resistance.

저자의 다른 논문

참고문헌 (6)

  1. Moon. D. Y., Sim, J. S. and Oh, H. S., 'Detailing considerations on RC beams strengthened with CFRP bars embedded in mortar overlay', Construction and Building Materials, Vol. 21, 2007, pp. 1636-1646 
  2. Lorenzis, L. D. and Teng J. G., 'Near-surface mounted FRP reinforcement: An emerging technique for strengthening structures, Composites Part B: Engineering, Vol. 38, No. 2, 2007, pp. 119-143 
  3. Hassan. T. and Rizakalla. S., 'Investigation of Concrete Structures Strengthened with Near Surface Mounted Carbon Fiber reinforced Polymer Strips'. ASCE Journal of Composites for Construction. Vol. 7. No. 3. 2003, pp. 248-257 
  4. Raafat E. H. and Sami, H. R., 'Near-Surface- Mounted Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Flexural Strengthening of Concrete Structures'. ACI Structural Journal, Vol. 101, No. 5, 2004, pp. 717-726 
  5. 정상모, 'FRP 긴장재를 이용한 콘크리트 보의 연성수 평가.' 대한토목학회 학술발표회논문집(1), 1998, pp. 237-240 
  6. Lorenzis.L, D., Rizzo, A. and Tegola, A. L., 'A modified pull-out test or bond of near-surface mojnted FRP rods in concrete'. Composites part B : engineering. Vol. 33, 2002, pp. 589-603 

이 논문을 인용한 문헌 (4)

  1. Park, Jeong Cheon ; Lee, Sang Won ; Kim, Sung Bae ; Kim, Jang-Ho Jay 2011. "Performance Evaluation of RC Slabs Strengthened by Stiff Type PolyUrea" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers. A. 구조공학, 원자력공학, 콘크리트공학, 31(a6): 457~464 
  2. Sim, Jong-Sung ; Lee, Kang-Seok ; Kwon, Hyuck-Woo ; Kim, Hyun-Joong 2012. "Retrofitting Effects and Structural Behavior of RC Columns Strengthened with X-Bracing Using Carbon Fiber Anchor" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 24(3): 323~331 
  3. Park, Choon-Wook ; Kim, Dong-Hwi ; Kwon, Min-Ho ; Choi, Yeol 2014. "Seismic Retrofit of School Facilities Using Rapping and Attaching Composite Material" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 26(2): 135~142 
  4. Lee, Kang-Seok 2014. "A Development of Seismic Rehabilitation Method of RC Buildings Strengthened with X-Bracing Using Carbon Fiber Composite Cable" 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, 18(3): 1~9 

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