건축자재 번역(한국어 원본)FRP 부재는 경량성, 비부식성 및 고내구성이라는 장점을 가지고 있어 미래의 건설 분야에 신소재 부재로서 사용가능성이 높아 국내외적으로 활발하게 연구가 진행 중에 있다. FRP 부재의 구조적 특성 및 연결거동에 대한 연구가 주도적으로 진행되어 현재 실 구조물에 적용되고 있다. 초기 시공된 FRP 부재의 경우 철근콘크리트 부재와 강구조물에 비해 우수한 안전성 및 내구성을 확보하고 있으나 공용기간 동안 발생되는 결함, 파손 및 손상에 대한 검출과 평가 방법에 관한 연구는 전무한 실정이다.
이에 본 연구에서는 FRP 모듈형 박스 부재의 안전성 평가를 위해 FBG 센서를 이용한 계측 시스템을 제안하였으며, 공용 기간 중에 발생 될 수 있는 결함 및 손상을 검출하기 위한 방법으로 위상배열 초음파 기법을 적용하였다. FRP 모듈형 박스 부재에 충진재의 종류 및 경간 길이 등의 실험 변수에 따른 파괴 실험에 FBG 변형률, 변위 센서를 적용한 결과 전기저항식 센서와의 계측 값이 거의 일치하였으며, 거동 계측 성능 또한 우수한 것으로 증명되었다. 또한, FRP 모듈형 박스 부재의 결함 부위에 위상배열 초음파 기법을 적용하여 6dB, 12dB, 전체감소법으로 결함 깊이를 평가한 결과 12dB 감소법에 의한 평가 방법이 가장 정확함을 확인하였다. 이상의 실험결과를 검증하기위해 유한요소 해석을 수행하여 FRP 모듈형 박스 부재의 응력집중 부위 및 부재력을 검토한 후 실험 결과 값과 비교, 분석하였다.
본 연구를 통하여 FRP 부재의 유지관리 계측 분야에 초석을 마련할 수 있었으며, 향후 공용 FRP 부재에 유지관리를 위한 새로운 비파괴 검사 방법 및 평가에 관한 지속적인 연구가 필요 할 것으로 판단된다. |
건축자재 번역(영어 번역본)FRP members have many advantages, i.e. they are light, non-corrosive and highly durable. They are highly likely to be used as new-material members for the construction industry of the future. Accordingly, many researches are being conducted both at home and abroad. Researches have been conducted on the structural characteristics and coupling behavior of FRP members, and now they are applied to real structures. Earlier FRP members are safer and more durable than reinforced concrete members and steel structure, but no researches have been done on the method of detecting and evaluating the defects, breakdown and damage occurring during the performance period.
Accordingly, this study proposed a measurement system using the FRP sensor to evaluate the safety of the FRP modular box member, and applied the phased array ultrasonic technique to detect the defects and damage likely to occur during the performance period. The FRB strain and displacement sensor was applied to the destructive test of the FRP modular box member according to the type of fillers and span length, and the measurement value was almost the same as that measured by the resistive sensor. Its behavior measurement performance was also proven to be excellent. Also, the phase array ultrasonic technique was applied to the defect of the FRP modular box member, and 6dB, 12dB, and total reduction method were used to evaluate the depth of the defect. It was confirmed that the evaluation method based on the 12dB reduction method was the most accurate. To validate the results of the above test, a finite element analysis was conducted, and the stress concentration part and member force of the FRP modular box member were reviewed, compared with the test results, and analyzed.
This study laid the foundation for the maintenance measurement of FRP members, and additional studies on a new non-destructive test method and evaluation for performance FRP members need to be conducted continuously. |
