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최적화 알고리즘에 따른 FRP Rebar 보강 콘크리트 슬래브의 처짐 예측
장낙섭 ( Jang Nag-seop ),김영환 ( Kim Young-hwan ),김태균 ( Kim Tae-kyun ),노치훈 ( Noh Chi-hoon ),오홍섭 ( Oh Hong-seob ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.2
FRP 보강 콘크리트 부재는 철근에 비해 낮은 탄성계수를 가지며, 콘크리트 강도, 치수, 보강비 등 유사한 조건에서 FRP 보강 콘크리트 부재는 철근콘크리트 부재 보다 더 큰 처짐과 균열이 발생하게 된다. 본 연구에서는 FRP 보강 콘크리트 부재의 처짐을 예측하기 위해 최적화 알고리즘 중 하나인 하모니 서치 알고리즘을 활용하여 유효단면이차모멘트 제안식을 도출하였다. 사용하중 단계에서 제안식에 의한 처짐예측은 실제 시험 값과 유사한 것으로 나타났다.
FRP 보강근비에 따른 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 파괴거동 분석
장낙섭 ( Nag-seop Jang ),김영환 ( Young-hwan Kim ),오홍섭 ( Hong-seob Oh ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.5
철근콘크리트 구조물은 다양한 환경에 노출되어 수분 침투로 인한 철근 부식이 발생하며, 부식으로 인한 구조물의 내구성능 저하 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 철근에 비해 인장강도, 비부식성, 경량화 등 뛰어난 장점을 가진 FRP 보강근에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP 보강근은 철근과 달리 항복 구간이 없으므로 파괴 시까지 선형탄성거동이 나타나고 탄성계수가 낮아 과도한 처짐이 발생할 수 있으므로 한계상태 조건에 대한 적용성 검토가 필요하다. 한계상태에서 FRP 보강 콘크리트 의 휨 설계 시 ACI 440.1R은 FRP 보강근의 재료적 불확실성을 고려하여 환경감소계수와 강도감소계수를 모두 적용하여 휨강도가 크게 낮아진다. 따라서 본 연구에서는 국내·외 다양한 문헌을 조사하여 유효단면이차모멘트 제안식의 처짐 해석 결과와 실험결과를 비교하였으며, ACI 440.1R 및 Fib bulletin 40의 설계휨강도를 분석하였다. 실험 결과에 따른 휨강도는 ACI 440.1R에 비해 Fib bulletin 40의 설계휨강도와 유사한 경향이 확인되었으며, 인장지배단면에서 ACI 440.1R은 설계휨강도를 보수적으로 평가하는 것으로 나타났다. Reinforced concrete structures are exposed to various environments, resulting in reinforcement corrosion due to moisture and ions penetration. Reinforced concrete corrosion causes a decrease in the durability performance of reinforced concrete structures. One solution to mitigate such issues is using FRP rebars, which offer several advantages such as high tensile strength, corrosion resistance, and light-weight than conventional rebars, in reinforced concrete instead of conventional steel rebars. The FRP rebar used should be examined at the limit state because FRP reinforced concrete has linear behavior until its fracture and can generate excessive deflection due to the low elastic modulus. It should be considered while designing FRP reinforced concrete for flexure. In the ultimate limit state, the flexural strength of FRP reinforced concrete as per ACI 440.1R is significantly lower than the flexural strength by applying both the environmental reduction and strength reduction factors accounting for the material uncertainty of FRP rebar. Therefore, in this study, the experimental results were compared with the deflection of the proposed effective moment of inertia referring to the local and international standards. The experimental results of GFRP and BFRP reinforced concrete were compared with the flexural strength as determined by ACI 440.1R and Fib bulletin 40. The flexural strength obtained by the experimental results was more similar to that obtained by Fib bulletin 40 than ACI 440.1R. The flexural strength of ACI 440.1R was conservatively evaluated in the tension-controlled section.
산화마그네슘 세라믹 합성 보수재료의 염화물 확산계수 시험 기술 고찰
장낙섭 ( Jang Nag Seop ),김흥봉 ( Kim Heung Bong ),김영환 ( Kim Young Hwan ),오홍섭 ( Oh Hong Seob ) 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.1
In this study, chloride penetration in a repaired concrete using magnesium polymer ceramic (MPC) was assessed based on the NT BUILD 492. To investigate the effect of repaired material on chloride penetration, a cylinder OPC concrete specimen was fabricated and attached on the surface with MPC. Then, chloride penetration test was carried out on the combined concrete sample at a constant applied voltage (30 V) for 6 hours. It was found that most of chloride sources was passed though the interface between OPC and MPC, resulting in a loss of chloride in the material. Thus, it is needed to modify the conventional chloride penetration test for the repaired concrete specimen.
셀룰로오스 나노섬유를 활용한 해양 방오 코팅제에 관한 기초 연구
장낙섭(Nag-Seop Jang),김태균(Tae-Kyun Kim),오홍섭(Hong-Seob Oh) 한국건설순환자원학회 2021 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.9 No.4
본 연구에서는 해양환경에 노출된 구조물의 내구성과 안전성 저하를 방지하는 셀룰로오스 방오 코팅제에 대한 기본적인 역학 성능을 평가하였다. 셀룰로오스 나노섬유와 AKD 및 폐유리 미분말을 주요 재료로 구성하여 제조하였으며, 접촉각 시험, 건조 시간, 점성 분석, 미세구조 분석을 실시하였다. 셀룰로오스 방오 코팅제를 1회 코팅할 경우 상대적으로 강재 시편에서 높은 소수성능을 발휘하는 것으로 나타났으며, 시멘트 모르타르에서는 AKD 함유량이 증가할수록 접촉각이 증가하는 것이 확인되었다. 3회 코팅시 최대 151.6°의 초소수성을 표면을 확인하였으며, 폐유리 미분말 혼입시 상대적으로 높은 소수성능을 갖는 것이 나타났다. 셀룰로오스와 증류수를 1:1 비율로 제조할 경우 의가소성 유체에 해당하여 코팅제로의 활용에 적합할 것으로 판단되었다. In this study, the mechanical property of anti-fouling coating using CNF was evaluated to prevent the durability and stability of structure exposed the marine environment. Anti-fouling coating using CNF was prepared by CNF, AKD and waste glass powder, and contact angle test, drying time, viscosity analysis and microstructure were performed. When coating on one number of times, It was showed to relatively high hydrophobic performance in steel. And It was confirmed that the contact angle increased as the content of AKD increased in cement mortar. When coating on three number of times, the surface was confirmed super-hydrophobic at maximum of 151.6°. When mixing waste glass powder, the surface was showed to relatively high hydrophobic. It is pseudo plastic fluid when CNF and distilled water were prepared in a ratio of 1:1, And Anti fouling coating is judged to be suitable for use as coating on marine structure.
장낙섭 ( Jang Nag Seop ),강범주 ( Kang Beom Ju ),김영환 ( Kim Young Hwan ),오홍섭 ( Oh Hong Seob ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
FRP 보강근은 철근에 비해 비부식성, 강도대비 중량비가 낮으며 비전도성 등의 장점을 가지고 있으나 상대적으로 낮은 탄성계수로 인하여 부재의 큰 균열폭과 처짐이 예상된다. 본 연구에서는 GFRP 및 BFRP 보강근 슬래브의 휨 실험 결과와 ACI 440.1R 등 유효단면2차모멘트 제안식과 비교 평가하였다.