FRP로 보강된 R/C 보의 휨내력 향상효과에 관한 실험연구

하상수,이용택,이리형 대한건축학회 1999 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.19 No.2

The purpose of this study is to evaluate the structural performance of the new reinforcement material, which has been developed by REFORM system. The carbon fiber sheet is susceptible to fire and brings the concern for the integration. The new reinforcement material was developed to overcome these problems of the carbon fiber sheet. The experiment was planned to evaluate the effect of reinforcement and integration for the new reinforcement material. The theoretic values of test specimens, which are being built, are compared with the experimental values of carbon fiber sheet and the expected effects are commented in the appendix. The experimental values of the specimens will lie compared with the theoretic values after the experiment.

강선 이음형 PC 보-기둥 내부 접합부의 구조적 거동에 관한 실험적 연구

하상수,김승훈,문정호,이리형,임주혁 대한건축학회 2004 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.24 No.1(구조계)

In this study, new moment-resisting precast concrete beam-column joint is proposed for moderate seismic regions. it is attempt to devise connection detail which makes workability improve and confirm effective stress transfer in the region of connection. It has the connection details which help working process simplified and construction cost reduced. as replace 9.3㎜, 7strand for reinforcement. Fore specimens for partial tension test and three specimens for beam-column interior joint test were producted. An experimental study was carried out to investigate the joint behavior subjected to reverse cyclic loading and constant axial compressive load. The test variables was transverse reinforcement in joint. Structural performance of joint is evaluated on the basis of connection strength, stiffness, energy dissipation, and drift capacity. Based on the test results, the precast connection is capable of matching or exceeding the performance of the monolithic connection and thereby provides the sufficient moment-resisting behavior to be applicable for moderate seismic regions.

인장을 가하지 않은 PS강연선의 인발 부착특성

하상수 한국구조물진단유지관리공학회 2008 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.12 No.5

본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이(10db~60db), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 60db 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다. The primary objective of this research is a study on the pullout bond characteristics of untensioned prestressing strand in concrete. The bond characteristics of untensioned prestressing strand in concrete differs from that of deformed reinforcing bar. In order to use and design untensioned prestressing strand as deformed reinforcing bar, a study for bond characteristics of the untensioned prestressing strand was progressed. Major test variables are embedment length (10db~60db), concrete cover (45mm, 70mm, 100m) and diameter of strands. (12.7mm : SWPC7, 9.3mm : SWPC7A) As a results, these showed that average bond stress was decreased as a growing the embedment length, and then showed that the bond performance of untensioned prestressing strand was improved if embedment length was above 60db.

Elimination of Δ3→Δ2 Isomerization in the Synthesis of a Cephem-Containing Chemical Inducer of Dimerization through a Modified Purification

하상수,김정안 대한화학회 2009 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.30 No.3

U-형 복합보의 춤 변화에 따른 구조성능에 관한 실험적 연구

하상수 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.24 No.5

The U-shaped composite beam used in this study consist of a reinforced concrete structure, a beam steel structure supporting the slab, a reinforced concrete structure, and a U-shaped steel plate. The U-shaped composite beam was developed for the purpose of using it as a parking lot because it is highly constructible and has low floor height and long span. For the improvement of constructivity, the U-shaped composite beam ends are planned with standardized H-shaped steel and connected directly to the columns, and the middle of the U-shaped composite beam consists of U-shaped steel plates folded in U-shaped form using thin steel plates (t=6) instead of H-shaped steel. In the middle of the composite beam, where U-shaped steel plates are located, the depth of U-shaped beam may be planned to be small so as to satisfy the height limit of the parking lot. It is important to grasp the structural performance according to the change of depth because low beam depth is advantageous for the reduction of the floor height, but it is a inhibitor to the structural behaviors of U-shaped composite beam. In addition, since U-shaped composite beams are a mixture of steel frame structures, reinforced concrete structures and U-shaped steel plates, securing unity has a great influence on securing structural performance. Therefore, in this study, a structural experiment was conducted to understand the structural performance according to the depth change for U-shaped composite beam. A total of three specimens were planned, including two specimens that changed the depth using a criteria specimen planned for a general parking lot. The results of the experiment showed that the specimens who planned the depth greatly had better structural performance such as yield strength, maximum strength, and energy than the standard specimen. 본 연구에 사용된 U-형 복합보는 슬래브는 철근콘크리트구조로 되어 있고, 슬래브를 지지해 주는 보는 철골구조와 철근콘크리트구조, 그리고 U-형 강판으로 이루어져 있다. U-형 복합보는 시공성이 우수하고 낮은 층고와 장경간이 가능하기 때문에 공작물 주차장으로 사용하기 위한 목적으로 개발되었다. 시공성 향상을 위해 U-형 복합보 단부는 규격화된 H형강으로 계획하여 기둥에 직접 접합시키고, 강재 물량을 감소시키기 위해 U-형 복합보의 중간 부분에는 H형강 대신 얇은 강판(t=6)을 사용하여 U자형 형태로 접은 U-형 강판으로 구성되어 있다. U-형 강판이 위치하는 복합보 중앙부에는 보의 춤을 작게 계획함으로서 공작물 주차장의 제한 높이에 만족하도록 계획할 수 있다. 낮은 보의 춤은 층고 단축에는 유리하지만 휨성능에는 저해 요인이 되기 때문에 춤 변화에 따른 구조성능을 파악하는 것이 중요하다. 또한, U-형 복합보는 철골구조와 철근콘크리트구조 및 U-형 강판이 혼합되어 있기 때문에 일체성 확보가 구조성능을 확보하는데 큰 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 U-형 복합보의 춤을 변화에 따른 구조성능을 파악하기 위한 구조실험을 실시하였다. 실험체는 일반주차장용으로 계획된 실험체를 기준실험체로 하여 춤을 변화시킨 2개의 실험체를 포함하여 총 3개를 계획하였다. 실험결과 춤을 크게 계획한 실험체가 기준실험체보다 항복강도, 최대강도, 에너지 등 구조성능이 우수하게 나타났다.

U-형 복합보의 휨 성능에 관한 실험적 연구

하상수 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.3

U-형 복합보는 공작물 주차장으로 사용하기 위한 목적으로 개발되었다. 복합보를 공작물로 적용할 때, 가장 우선적으로 고려하여야 할 사항은 낮은 층고와 장경간이다. 또한, 철근 콘크리트 및 강구조가 혼합된 구조이기 때문에 일체성을 확보하고, 소요강도 이상의 구조성능을 확보하여야 한다. 본 연구는 철근 콘크리트 슬래브와 U-형 강판으로 이루어진 복합보의 구조성능을 파악하기 위한 것이다. 복합보의 구조성능을 파악하기 위해 주차장용으로 사용되는 일반적인 U-형 복합보를 기준실험체로 설정하고, 기준실험체 대비 하중방향, U-형 복합보의 춤 및 폭을 변화시킨 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 실험체 지점간 거리는 4.5m 이며, 하중은 순수 휨구간이 1.5m가 되도록 중앙부 2점가력 하였다. 이론값 산정을 위해 U-형 중앙부의 철근, 강재, 콘크리트 등에 변형게이지를 부착하였으며, 하중점 및 측면에 변위계를 설치하였다. 실험결과, 주차장용으로 계획된 기준실험체의 초기 항복강도는 U-형 강재 밑면에서 처음 발생되었다. 항복강도 이후에는 U-형 강재의 항복구간이 점점 확대되면서 최대강도에 도달되었으며, 최대강도 이후에는 RC 슬래브 콘크리트가 압괴되면서 최종파괴 되었다. 춤을 증가시킨 실험체의 구조성능은 기준실험체와 비교하여 강도 및 연성이 매우 향상된 것을 알 수 있다. 또한, 하중방향에 따른 저항 성능은 부가력으로 가력했을 때 휨성능은 저하되나 연성거동은 증가하므로 휨성능 및 연성을 고려한 설계가 이루어져야 할 것으로 판단된다. In this study, a U-shape composite beam was developed to be effectively used for a steel parking lot which is 8m or lower in height. When the U-shape composite beam was applied to a steel parking lot, essential considerations were story-height and long-span. In addition, due to the mixed structural system with reinforced concrete and steel material, the U-shape composite beam needed to have a structural integrity and reliable performance over demand capacity. The main objective of this study was to investigate the performance of the structure consisting of the reinforced concrete (RC) slab and U-shape beam. A U-shape composite beam generally used at a parking lot served as a control specimen. Four specimens were tested under four-point bending. To calculate theoretical values, strain gauges were attached to rebar, steel plate, and concrete surface in the middle of the specimens. As the results, initial yielding strength of the control specimen occurred at the bottom of the U-shaped steel. After yielding, the specimen reached the maximum strength and the RC slab concrete was finally failed by concrete crush due to compressive stress. The structural performance such as flexural strength and ductility of the specimen with the increased beam depth was significantly improved in comparison with the control specimen. Furthermore, the design of the U-shape composite beam with the consideration of flexural strength and ductility was effective since the structural performance by a negative loading was relatively decreased but the ductile behavior was evidently improved.

긴장을 가한 보강 플레이트로 보강된 RC 보의 휨보강 효과

하상수 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.1

Fiber-reinforced polymer (FRP) composites have proved to be reliable as strengthening materials. Most of existing studies used single types of FRP composites. Therefore, in this experimental study, carbon FRP sheet, aramid FRP sheet, and hybrid FRP plate including glass fibers were fabricated, and the effect of pre-stressed FRP composites on flexural strengthening of reinforced concrete (RC) beams was investigated. In total, eight RC beam specimens were fabricated, including one control beam (specimen N) without FRP composites and seven FRP-strengthened beams. The main parameters were type of FRP composite, the number of anchors used for pre-stressing, and thickness of FRP plates. As a result, the beam strengthened with pre-stressed FRP plate showed superior performance to the non-strengthened one in terms of initial strength, strength and stiffness at yielding, and ultimate strength. As the number of anchors and thickness of FRP plate (i.e., amount of FRP plates) increased, the strengthening effect increased as well. When hybrid FRP plates were pre-stressed, the strengthening effect was higher in comparison with pre-stressed single type FRP plate. 본 연구는 탄소섬유시트, 아라미드섬유시트, 그리고 유리섬유시트를 혼합한 하이브리드 FRP 플레이트를 제작하였으며, 제작한 보강 플레이트를 보강한 후, 최대한의 휨 보강 효과가 발생되도록 다시 보강 플레이를 긴장시켜 RC보의 휨 보강 효과를 파악하고자 하였다. 또한, 긴장시키는 보강방법을 제시하는 동시에 무보강 실험체에 비해 보강효과가 어느 정도 되는지 실험적으로 규명하기 위해 실험적 연구를 진행하였다. 연구를 위해 총 8개의 RC 보 부재를 동일하게 제작하여 1 개의 실험체(N 실험체)를 제외한 7 개의 실험체는 보강재 종류, 단부 정착 앵커 개수, 보강재 두께 등을 주요 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과, 휨 거동을 보이는 실험체에 긴장을 가한 FRP 플레이트로 보강하면, 보강하지 않은 실험체에 비해 우수한 휨거동(초기강도, 항복시 강도 및 강성, 최대강도 등)보여 주었으며, 단부정착 앵커의 개수가 많고, 보강재의 두께(보강량)가 클수록 보강효과가 우수한 것으로 나타났으며, 긴장시킨 보강재는 단일 FRP 플레이트에 비해, 하이브리드 FRP 플레이트를 적용했을 때 보강효과가 더 우수하게 나타났다.

GFRP 보강근으로 배근된 중공 빔의 휨 성능에 관한 실험적 연구

하상수 대한건축학회지회연합회 2014 대한건축학회연합논문집 Vol.16 No.1

중공 부재는 자중, 경제적, 그리고 환경적인 측면에서 만흥 장점을 자지고 있고, GFRP 보강근은 비부식성과 강도대비 높은 강도를 가지고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 GFRP 보강근으로 배근된 중공 빔의 휨 거동을 파악하기 위한 것이며, 또한 GFRP 중공 빔의 구조적 거동을 평가하고 이론적인 휨 내력식을 제안하기 위한 것이다. 본 연구에 제안된 휨 내력식은 ACI 440.1R-06에 제시된 이론식을 바탕으로 하여 수정된 것이다. 이러한 연구목표를 달성하기 위하여 보강근비, 중공비, 그리고 이형철근의 유무 등을 변수로 하여 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하였다. 실험 결과, GFRP 보강근과 이형철근을 혼용하여 사용된 실험체의 휨 성능이 GFRP 보강근만 배근된 실험체에 비해 매우 우수하게 나타났으며, 제안된 휨 내력식에 의한 예측값이 실험값과 매우 유사한 결과를 보여주었다.

아라미드섬유와 유리섬유로 혼합된 하이브리드 FRP 플레이트로 보강된 RC 보의 휨 보강 성능

하상수 대한건축학회지회연합회 2012 대한건축학회연합논문집 Vol.14 No.4

본 연구의 목적은 하이브리드 FRP(Fiber Reinforced Polymer) 플레이트로 보강된 철근 콘크리트 보의 휨 보강 효과를 파악하기 위한 것이다. 본 연구에 사용된 하이브리드 FRP 플레이트는 아라미드섬유와 유리섬유를 1:9로 혼합하고, 섬유와 에폭시를 7:3으로 혼합하여 제작한 보강재이다. 탄소 FRP 플레이트 또는 탄소섬유가 포함되어 있는 하이브리드 FRP 플레이트는 기존의 기하철 구조물이나 한국전기공사와 같이 전기를 사용하는 구조물을 보강하는데 한계가 있다. 그러나, 아라미드섬유와 유리섬유를 혼합한 하이브리드 FRP 플레이트는 비전도성이기 때문에 전기를 사용하는 구조물을 보강하는데 제한이 없다. 또한, 아라미드섬유와 유리섬유를 혼합하여 제작한 하이브리드 FRP 플레이트는 경제성 및 구조성능 측면에서 기존에 사용되어 온 FRP 플레이트보다 우수하다. 하이브리드 FRP 플레이트로 보강된 휨 부재의 휨 성능효과를 파악하기 위하여 7개의 제작하였다. FRP 플레이트 종류, 앵커형태, 그리고 에폭시 유무 등을 주요 실험변수로 하였다. 실험결과, FRP 플레이트로 보강한 모든 실험체가 보강하지 않은 실험체보다 우수한 구조성능을 나타내었고, 기존에 사용되어 온 FRP 플레이트로 보강한 실험체에 비해 아라미드섬유와 유리섬유를 혼합한 하이브리드 FRP 플레이트로 보강한 실험체가 우수한 휨성능을 나타내었다.

FRP 플레이트 표면매립공법에 의한 철근콘크리트 보의 휨 보강 효과

하상수 대한건축학회지회연합회 2015 대한건축학회연합논문집 Vol.17 No.3

This paper contains the experimental results on the flexural strengthening effects of the RC beams strengthened by the NSM Method with FRP Plate. A total of four beams was produced and tested to understand the flexural strengthening effects for test variables. Test variables were the shape and the amount of strengthening material. As the results of this study, Compared with non-reinforced specimen, the reinforced specimens showed that the structural performance of the reinforced specimens is higher than that of the non-reinforced specimen about 16.7%, and increases 8.3%~20.0% and 33.3%~52.7% for yielding strength and ultimate strength respectively. Also, The analytical values based on the standard equation(ACI 440.2R-08) corresponds to closely the experimental values.