경량콘크리트와 FRP 보강근을 사용하여 구조체를 만들기 위해서는 경량콘크리트와 FRP 보강근과 사이의 부착특성을 파악하는 것이 대단히 중요하다. 앞선 연구에서 보통콘크리트와 이형 GFRP 보강근 사이의 정규화된 부착강도는 전경량콘크리트와 이형 GFRP 보강근 사이의 정규화된 부착강도보다 크게 나타났으나, 보통콘크리트와 모래분사형 GFRP 보강근 사이의 정규화된 부착강도는 전경량콘크리트와 모래분사형 GFRP 보강근 사이의 정규화된 부착강도보다 작은 값으로 나타났다. 이러한 결과는 보통콘크리트의 부착강도가 전경량콘크리트의 부착강도보다 더 클 것이라는 ACI의 일반적인 예상에 반하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 전경량콘크리트가 아닌 모래경량콘크리트와 모래분사형 GFRP 보강근 사이의 부착특성을 실험을 통하여 분석하고 경량콘크리트와 모래분사형 GFRP 보강근 사이의 그 일반적인 경향을 조사하였다. 실험 결과, 모래경량콘크리트에 모래분사형 GFRP 보강근을 사용한 경우의 정규화된 부착강도 역시 보통콘크리트에 모래분사형 GFRP 보강근을 사용한 경우보다 크게 나왔으며, 추후 경량콘크리트와 모래분사형 GFRP 보강근 사이의 부착특성에 대하여 더 많은 조사가 필요하다고 판단된다.

FRP (Fiber Reinforced Polymer) reinforced lightweight concrete structures can offer corrosion resistance and weight reduction effect simultaneously, so practical use of the structures may be expected afterwards. But, to construct the concrete structures using lightweight concrete and FRP bar, one of many important things to be previously investigated is to study bond characteristic between the lightweight concrete and the FRP bar. So, bond characteristics between lightweight concrete and two types of GFRP bar (helically deformed GFRP bar and sand coated GFRP bar) were investigated in this study. To do this study, literature review and bond strength test using a number of bond strength specimens were conducted. As a result, it could be seen that the bond strength of helically deformed GFRP bar and sand coated GFRP bar in the lightweight concrete were 49% and 81%, respectively, for the bond strength of steel reinforcement in the normal concrete.

This study was conducted to develop a bended steel-hybrid GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) bar. The steel-hybrid GFRP bar was to develop for replacing steel rebar for RC structures which were built in the corrosive environment. To be used for RC structures, a bended type of steel-hybrid GFRP bar is required. This study explains the results of current status of the project.

This study is to understand the structural behavior of flexural member according to the splice length of specimens reinforced by GFRP reinforcing bar. As compared with reinforcement, GFRP reinforcing bar has superior material properties such as non-corrosiveness, light weight, non-conduction, etc. However, GFRP reinforcing bar is difficult to use instead of reinforcement owing to brittle fracture when it failed. Therefore, GFRP reinforcing bar mixed with deformed reinforcing bar were used. A total of 5 specimen was produced and tested and the test main variables are the diameter of tension steel, lap splice length of GFRP reinforcing bar which are for investigating the reinforcement effects. The diameter of tension steel set as D10, and D13 and the lap splice length of GFRP reinforcing bar set as 30db, 45db and, 60db. The results of the experimental test, the specimen with GFRP reinforcing bar proved more reinforcement effect than the one without GFRP tie bar. At the same time, the specimen with tension steel of D13 increased an overall strength more than the one with tension steel of D10. The longer lap splice length showed increase the strength.

FRP(Fiber Reinforced Polymer) reinforced lightweight concrete structures can offer corrosion resistance and weight reduction effect simultaneously, so practical use of the structures may be expected afterwards. During that time, a lot of studies for bond behaviors of FRP bar in normal concrete were conducted, but studies for bond behavior of the FRP bar in lightweight concrete are very limited to date. So, bond characteristic between lightweight concrete and helically deformed GFRP bar was investigated in the former study by the authors. In this study, re-consideration of the bond capacity were performed by using results of the former study, results from additional experiment considering variation of the concrete compressive strength, and results from literature survey.

본 연구는 경량콘크리트와 GFRP 보강근을 휨보강근으로 사용하여 제작되는 GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브를 교량 슬래브 등에 활용해보기 위한 사전 연구로서, 기존의 철근 콘크리트 슬래브와 GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브의 휨 거동 차이점 분석에 초점을 두었다. 이를 위하여 일련의 슬래브 실험체들을 제작하고 3점 휨 실험 및 수치해석을 행하였다. 실험 결과, GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브 실험체는 GFRP 보강근의 과다보강으로 인하여 실험체 하부에 발생된 초기균열이 하중 재하면의 콘크리트 압축부까지 연결되면서 전단파괴되는 경향을 보였다. 그리고 철근 콘크리트로 제작된 슬래브 실험체에 비하여 무게는 72%이었으며 휨 실험에서의 파괴하중은 58%인 것으로 나타났다. 한편, midas FEA를 이용하여 행한 수치해석 과정은 실험에서 나타난 전단파괴 하중까지 잘 모사하였다. 그러나 GFRP 보강근의 인장강도 대신 탄성계수가 입력값으로 요구됨에 따라 가력되는 하중과 처짐은 실험에서 나타난 전단파괴 이후에도 계속하여 증가하는 경향을 보였다.

This study proposes the equation of development length of GFRP bar using regression analysis and each variable(concrete compression strength, the position of the GFRP bar, cross sectional area) in the equation of development length confirms the effect on the development length. If the bar is located in the lower, development length is shorter. In the case of concrete compression strength is the bigger, the development length get the shorter. But the case of cross sectional area has a minimal effects on the development length.

This paper deals with an experimental study on the tensile performance of recently developed “FRP Hybrid Bars” by authors. The objective of this study is to investigate tensile strength of FRP Hybrid Bars. FRP Hybrid Bar uses the concept of material hybridization to increase elastic modulus to be used in concrete structures, especially for marine and port concrete structures. The effect of hybridization on tensile properties of FRP Hybrid Bars was evaluated by comparing the results of tensile test with those of non-hybrid FRP bars. The results of this study indicated that the elastic modulus of the hybrid GFRP bar was increased by up to approximately 5 to 204 percent by the material hybridization.

본 연구에서는 GFRP 이형 보강근으로 휨보강된 보의 거동, 파괴유형과 강도를 평가하였다. 4개의 보 실험체들을 제작하여 실험을 수행하였다. 4점 하중재하 조건으로 단순지지된 GFRP로 보강 콘크리트 실험체의 거동과 하중-처짐을 관찰하였다. 전단배근으로 인한 거동의불확실성을 배제하기 위하여 스터럽을 배근하지 않고 실험체를 제작하였다. 실험 변수는 전단지간비와 유효보강비이다. 실험체의 길이는3,300 또는 1,950mm × 200mm × 240mm이고 순지간 2,900 또는 1,000mm이다. 전단지간비는 6.5와 2.5이며, GFRP 유효 보강근비는1.126 pfb, 2.250 pfb, 3.375 pfb 와 0.634 pfb 이다. 실험 결과 모든 실험체는 전단파괴 되었으며 실험계획에 적용한 ACI 440.1R, CSA S806와 ISIS의 전단 강도식이 실제와 편차가 있음을 확인하였다.

FRP 보강근을 사용한 경량콘크리트 구조체는 부식방지 및 자중감소의 효과를 동시에 기할 수 있는 이점이 있어서 추후 그 활용이 기대될 수 있다. 그러나 경량콘크리트와 FRP 보강근을 사용하여 보강근의 내부슬립 없이 외력에 저항할 수 있는 구조체를 만들기 위해서는 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착특성을 파악하는 것이 대단히 중요하다. 그동안 보통콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 많은 연구가 있어 왔으나 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 현재까지 연구결과가 대단히 부족한 실정이다.따라서 본 연구에서는 경량콘크리트와 보강근 표면에 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근 사이의 부착특성을 조사하였다. 비교목적으로 보강근 종류, 콘크리트 종류, 경량콘크리트 강도종류의 실험변수를 고려하여 인발실험체들을 제작하고 실험을 행하였다. 실험분석 결과, 보통콘크리트와 철근을 사용한 실험체의 부착강도를 1.0으로 하였을 때 경량콘크리트와 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근을 사용한 실험체의 부착강도는 0.49로 나타났다.

Fiber reinforced polymer (FRP) reinforcing bars for concrete structure, as a non-corrosive material, has been extensively investigated by many researchers. However, it has not been practically used as the reinforcement or structural material in civil engineering structures due to its low elastic modulus if glass fibers were used. This study was motivated to overcome this shortcoming of FRP bars to be used for concrete structures. Material hybridization was applied to enhance its elastic modulus. The effect of material hybridization was evaluated by comparing the results of tensile test with those of non-hybrid FRP bars.

The objective of this study is about hollow core slab with GFRP (Glass Fiber Reinforced plastics) Reinforcing bar instead of using deformed bar. This experiment is planed because using GFRP Reinforcing bar instead of tension bar in existing RC hollow core slab will improve not only on the constructability but also on the durability by solving the corrosion of slab. As the result of the experimental study, GFRP Reinforcing bar and additional deformed bar appear to be superior compared to RC hollow core slab in structural ability.

This study is to understand the flexural behaviors of hollow core beam using GFRP reinforcing Bar. The ultimate goal of this study is to apply the hollow core slab using GFRP reinforcing bar in a construction site. To achieve this, five specimens is planned and conducted on experimental study. The shape and size of specimen are rectangular shape of cross section with 210mm x 230mm. As a results of test, to add deformed bar in hollow core beam using GFRP reinforcing bar demonstrated superior flexural performance. Therefore hollow core beam using GFRP reinforcing bar is considered appropriate to apply in the field.

Bond characteristic between lightweight concrete and helically deformed GFRP bar was investigated in this study. Three main parameters were considered in experimental investigation: type of rebar, concrete type, and compressive strength of lightweight concrete. As an experimental result, it could be known that bond strength of the helically deformed GFRP bar in the lightweight concrete was 0.49 times bond strength of steel reinforcement in normal concrete

본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브의 내부식성과 경량화를 도모하기 위하여 GFRP bar를 휨보강근으로 사용하는 경량골재콘크리트 슬래브를 고려하고 이 구조물에 대하여 기초적인 거동을 조사하였다. 경량콘크리트의 압축강도 및 인장강도 그리고 콘크리트 파괴에너지 측정, 일련의 슬래브 휨실험, 비선형유한요소해석을 통한 수치해석, 휨실험과 수치해석의 결과비교 등이 행하여졌다. 그 결과, GFRP bar를 휨보강근으로 사용한 경량콘크리트 슬래브는 기준시험체로 사용된 동일 규격의 철근콘크리트 슬래브에 비하여 무게를 28%정도 감소시킬 수 있었지만 파괴하중은 36%정도 감소되었다. 이는 GFRP bar의 낮은 축강성과 경량콘크리트의 낮은 부착강도 때문인 것으로 판단된다. 그리고 경량콘크리트의 부착력 감소 특성을 고려하기 위하여 GFRP bar와 콘크리트 경계면 사이에 계면요소를 사용한 수치해석 결과는 계면요소의 사용이 실험결과에 더 근접해갈 수 있는 방법임을 보여주었다.

Corrosion of the steel reinforcement in a cold and saline environment leads to the overall deterioration of reinforced concrete structures. To avoid such deterioration, Glass Fiber Reinforcement Polymer(GFRP) rebars are used in place of steel reinforcement. In the present paper, in order to examine the effect of reinforcement ratio of concrete beam reinforced with lap-spliced GFRP bar, nonlinear finite element analyses are performed.

기존의 철근 콘크리트 구조물에서 나타나는, 극한 환경하에서의 철근의 부식 문제 때문에 GFRP 보강근으로 철근을 대체하고 있다. 최근 들어 GFRP를 보강근으로 사용한 보의 성능에 대한 해석적, 실험적 연구가 지속적으로 행해지고 있지만 아직 철근 콘크리트 보의 연구에 대한 수에 비하여 이에 대한 연구 결과는 매우 적어 신뢰성을 얻기 힘든 상황이다. 이에 본 연구에서는 겹침이음된 GFRP 보강근을 보에 적용하여 모멘트-처짐 관계에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험변수는 GFRP의 보강비와 피복 두께에 대한 것으로 총 6개의 GFRP 보강 콘크리트 보의 실험체가 제작되었다. 모든 실험체는4000mm의 스팬을 가지고 있으며 12.7mm의 지름을 가지는 GFRP 보강근을 사용하였다. 보강근이 겹침이음된 부분에 일정한모멘트가 작용하게 하기 위해 2점 가력 방식을 사용하였다. 실험 결과 보강근비의 증가에 따라 극한 하중의 크기가 증가하였다. 파괴 모드는 보강근비에 따라 매우 민감하게 변화하였으며 피복 두께는 인장측의 콘크리트의 탈락에 의해 최대 강도와 처짐량을 결정하는 요인이 되는 것으로 나타났다.