탄소섬유쉬트로 보강된 철근콘크리트보의 계면박리에 대한 해석적 연구

심종성,배인환,Sim, Jong-Sung,Bae, In-Hwan 한국콘크리트학회 1999 콘크리트학회지 Vol.11 No.2

본 연구의 목적은 탄소섬유쉬트로 보강된 시험체의 주요 파괴모드인 계면모드인 계면박리 모드에 의한 부재의 파괴를 규명하는 것이다. 탄소섬유쉬트로 보강된 손상된 보시험체의 계면박리 모드를 해석하기 위하여 선형탄성 파괴역학(LEFM)의 컴플라이언스법과 유한요소법을 사용하여 계면파괴 역학변수인 에너지해방율(strain energy release rate, G)을 고찰하였다. 손상된 단순 보시험체의 해석결과, 최대 에너지해방율($G_{max}$)은 에폭시 접착두께에 관계없이 바깥 휨균열에서 시작된 계면 전단 균열 길이가 18mm 부근에서 발생하였다. 보강보의 강도 해석결과, 극한강도 설계법에 따른 단면의 공칭 휨 강도에 대한 계면박리에 의해 부재가 파괴되는 것으로 해석되었다. 또한 적용된 접착두께 1mm~3mm는 에너지해방율에 거의 영향을 미치지 않아 계면박리의 주요 인자가 아닌 것으로 나타났다. The purpose of this study is to analyze the interface debonding of RC beams strengthened by carbon fiber sheet(CFS). The behavior of damaged RC beams strengthened with CFS is analytically investigated next using linear elastic fracture mechanics(LEFM) approach and the finite element method. The study includes an investigation of the separation mode by interface fracture of the strengthening materials due to the interfacial shear and normal stresses. The numerical method is presented to obtain the value of interfacial fracture parameter such as the strain energy release rate. Based on the results of this study, it is found that the critical case occurs when the interfacial cracks occur within a short region of the flexural crack. The CFS strengthening has not an adequate factor of safety against interfacial debonding of CFS. Furthermore, for the thicknesses of the adhesive studied[1mm~3mm], it is no noticeable effect on the strain energy release rate.

철근 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 전문가시스템 개발

심종성,배인환 한국콘크리트학회 1991 콘크리트학회지 Vol.3 No.4

콘크리트 구조물에 발생하는 열화로 인한 진단과 보수, 보강에 이르는 유지관리 기술은 아직 체계화되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 구조물의 유지관리 기술과 관련된 국내, 외 자료 및 그 분야 전문가의 지식과 경험을 수집하여, 이를 바탕으로 전문가적인 판단이나 추론기능을 수행할 수 있는 철근콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 전문가시스템을 개발하였다. 개발된 전문가시스템을 이용하여 얻은 결과는 보수사례와 비교해 봄으로써 신뢰성을 검증하였는데, 그 결과는 비교적 만족스러웠다. The maintenance techniques of reinforced concrete structures, which include diagnosis, repair and rehabilit¬ation, are not systematically establishtxL This study develops an expert system for maintenance of reinforced concrete structures based on the related documents and knowledge and experience of experts who work in these field. The analytical results using the developed expert system were compared to the real repair cases in field and they were generally satisfactory.

콘크리트구조물의 보수ㆍ보강기법의 최근 연구 동향

심종성 한국콘크리트학회 1995 콘크리트학회지 Vol.7 No.6

Up-Set Coupler 이음철근의 인장특성에 대한 실험적 연구

심종성,박철우,강태성,김태수 한국구조물진단유지관리공학회 2008 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.12 No.5

구조물이 초고층화, 대형화 되어감에 따라 철근의 이음방법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 현재 일반적으로 건설현장에서는 겹이음을 많이 사용하고 있으나 굵은 직경을 사용한 구조부재의 경우 겹이음 사용 시 피복두께 확보의 어려움으로 부착파괴 및 접합부의 복잡한 배근으로 인한 콘크리트 타설의 시공성 저하 등이 문제가 되고 있다. 또한 압접이음은 철근의 단부를 국부적으로 가열하여 접합하는 방식으로 압접 후 철근의 취약부분이 발생할 수 있으므로 시공현장에서의 철저한 품질관리가 요구되는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 새로운 개념의 Up-set Coupler를 적용하였다. 본 연구에서는 기계적 이음방법 중 철근 선조립공법이나 고강도, 대직경의 철근을 사용하는 PSC구조물의 접합부에서 주로 사용되는 대표적인 이음방법인 Screw Coupler와 Up-set Coupler, 그리고 이음이 없는 철근을 사용하여 각각의 인장특성과 사용성을 실험적으로 연구하고자 한다. As structures are getting super-rise and large-sized, introducing the construction methods such as prefabrication of bar-meshes and complex method are being actively discussed to pursue the high quality of reinforced concrete, the simplification of field works, and the reduction of duration, as well as the study on how to connect reinforcing rods, which occurs while applying the same methods, is in progress Also, the pressure welded joint is a kind of method that heats the ends of reinforced bars locally and joint them, and after the pressure welding, the vulnerable part in the reinforced bar occur. Thus, in the construction field, the throughout quality control is necessary because of the delayed duration and the lowered construct ability. In this study, of the traditional lap splice method and the mechanical splice one, the screw coupler, we tried to look into through experiments the prefabrication method of bar-meshes, a typical joint method usually used for the joint parts for PSC structures applying the reinforced bar with its big diameter, and a newly-developed up-set coupler method. And we also examined the characteristic of tensile.

성능 개선된 대골형 파형강판의 설계 압축 및 휨 강도 평가에 대한 연구

심종성,이현기,강태성 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.3

파형강판을 이용한 구조물은 기존의 철근콘크리트 구조물에 비하여 공기단축효과 및 경제성 등이 우수하고 유지관리비의 절감 측면에서 유리한 것으로 평가되고 있다. 최근 수로암거 및 생태 이동 통로등에 철근콘크리트 암거 대체 재료로 널리 활용되고 있으며 앞으로 적용실적이 더 증가할 것으로 예상된다. 파형강판을 사용한 구조물은 주로 아치형과 박스형의 두가지 형태이며, 아치형 구조물은 압축력에 의하여 설계하며 박스형 구조물은 플레이트 부재내의 모멘트에 의하여 설계한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 대골형 파형강판보다 골의 피치와 깊이가 늘어난 성능 개선된 파형강판의 성능을 평가고하고 설계에 반영하기 위해 정적 압축 시험 및 휨시험을 수행하여 시험체 두께별 이음부의 극한강도 및 모멘트 강도를 검토 하였다. The structures that use the bridge plates are considered to have advantages such as short work term, excellent economical efficiency and low maintenance cost. Bridge plates are being widely used for water ducts and eco-corridors as replacements of reinforced concrete ducts. Bridge plates are deep and have greater pitch as compare to conventionally deep corrugated steel plate. They are expected to be increasingly used in the future. The structures that use bridge plates have two forms, such as arch type and box type. The arch type structures are designed based on the compressive strength, and the box type structures, based on the moment in the plate member. In this study, the ultimate strength and moment strength of the connection part of the specimens were examined by their thickness. Static and bending tests used to evaluate the performance of bridge plate. Finally, These results were used in the design process.

유기 및 유기재료로 보수된 R/C 보의 휨 피로거동에 관한 연구

심종성,황의승,배인환,이은호 한국콘크리트학회 1995 콘크리트학회지 Vol.7 No.6

본 논문에서는 인장부위가 결손된 철근콘크리트 단순보를 제작하여 유기계 보수재료로서 폴리머계(에폭시, 폴리에스터), 유.무기 혼합 보수재료로서 폴리머-시멘트계(라텍스, 프리믹스), 그리고 부기계 보수재료로서 시멘트계(그라우트)등으로 주입 또는 팻칭의 방법으로 보수한 시험체에 대해 피로실험을 수행하였다. 피로실험은 3점 휨 실험법으로 실시하였으며, 실험시 각 시험체의 하중반복횟수에 대한 보수재의 부착성능, 중앙처짐과 피로파괴시의 반복횟수를 조사하였다. 이들 실험결과를 토대로 반복횟수에 대한 각 보수시험체의 균열 및 파괴양상, 중앙처짐 등을 비교 분석하였으며, 피로강도를 예측하기 위한 S-N선도를 작도하였다. 연구결과, 콘크리트 모체와 보수재와의 부착성능은 폴리머계로 보수한 시험체가 가장 우수하였고, 폴리머-시멘트계 및 시멘트계로 보수한 시험체의 경우는 보수 접합면을 따라 균열이 진전되었다. 반복횟수에 대한 보수시험체의 중앙처짐은 사용하중 상태인 응력수준 60%에서는 모든 보수시험체가 무보수시험체와 유사한 경향을 보였으나 응력수준이 증가할수록 폴리머-시멘트계로 보수한 시험체만이 무보수시험체와 가장 유사한 경향을 나타냈다. 또한 본 피로실험 결과를 회귀분석하여 구한 S-N선도에 의하면 콘크리트 모체와 유사한 재료적 특성을 지닌 폴리머-시멘트계로 보수한 시험체가 무보수 시험체의 피로특성과 가장 유사한 것으로 드러났다. In this thesis, the fatigue tests were performed on a series of R /C beams repaired with co& crete-lmlyrner composites to investigate the fatigue bahavior. The three point loading system is used in the fatigue tests. In these tests, relations between the repeated loading cycles and mid-span deflections, number of repeated loading cycles when repaired beams were fractured, the bonding performance of repair materials were observed. On this basis, the mid-span deflections, the crack growth and failure mode of repaired R /C beams were studied. A S-N curve was drawn to present the fatigue strength of repaired beams. From the test results, it was shown that behavior of R /C beams repaired with polymer-cement series were very sirnillar to control beam about bonding performance, mid-span deflections and fatigue strength according to S-N curve drawn by the regression anlysis on the fatigue test results.

ICCMC/IBST 국제학술대회 및 ICCMC 정기총회

심종성 한국콘크리트학회 2001 콘크리트학회지 Vol.13 No.3

국내 콘크리트교량의 보수ㆍ보강기술 현황

심종성,배인환 대한토목학회 1999 대한토목학회지 Vol.47 No.4

강판 및 탄소섬유로 보강된 철근콘크리트보에 대한 해석적 연구

심종성,배인환 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.6

본 논문의목적은 단조증가하중을 받는 강판 및 탄소섬유 sheet 로 보강된 철근콘크리트 단순보의 역학적 거동특성을 규명하기 위한 것이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 단부응력해석이 고려된 비선형 해석프로그램을 개발하였으며, 적용된 재료비선형모델은 콘크리트인 경우 tensile strain softening이 고려된 응력-변형율선도, 철근과 강판에 대해서는 bilinear 모델, 그리고 탄소섬유 sheet에 대해서는 완전탄성체의 모델이 적용되었다. Debonding 에 대해서는 보강재 단부의 전단응력에 의한 콘크리트박리하중을 Roberts의 해석적방법을 수정하여 계산하였다. 또한 개발된 프로그램은 실험결과 및 ADINA에 의한 해석결과와 비교하였으며, 보강단면 등에 따른 거동을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

한중관계

심종성 한국콘크리트학회 2012 콘크리트학회지 Vol.24 No.5