KR101505082B1 - 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽 - Google Patents

탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽 Download PDF

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KR101505082B1 KR1020130053343A KR20130053343A KR101505082B1 KR 101505082 B1 KR101505082 B1 KR 101505082B1 KR 1020130053343 A KR1020130053343 A KR 1020130053343A KR 20130053343 A KR20130053343 A KR 20130053343A KR 101505082 B1 KR101505082 B1 KR 101505082B1
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Abstract

지지본체 내부에 지지본체의 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 보강부재를 감싸며 보강부재에 결합되는 스터럽이 개시된다. 본 발명에 따른 섬유 보강 폴리머 스터럽은 함침된 섬유 필라멘트가 복수 회 겹쳐지고, 복수 회 겹쳐진 필라멘트의 전체 단면은 사각형인 폐쇄형 스터럽이다. 또한, 본 발명에 따른 섬유 보강 폴리머 스터럽은 직경이 작은 섬유 보강 폴리머 소선을 나선 형태로 여러 번 감아 폐쇄형 형태로 한 스터럽이다. 본 발명에 따르면, 기존 원형 단면을 갖는 FRP 스터럽보다 모서리부에서의 선행 파단을 최소화할 수 있다. 또한, 모서리부에서 발생하는 응력 집중 현상을 완화하고 섬유의 구부러짐(kinking) 현상 역시 완화할 수 있다. 또한, 스터럽을 폐쇄형(closed-type)으로 제작함으로서 기존 개방형으로 제작된 스터럽에 비해 전단에 의해 발생하는 인장력에 대해 효율적으로 저항함으로서 재료적 소실을 최소화할 수 있다.

Description

탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽{Carbon fiber reinforced polymer stirrup}
본 발명은 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기존 섬유 보강 폴리머 스터럽(fiber reinforced polymer stirrup, FRP 스터럽)이 갖는 단점인 모서리 선행 파단을 극복할 수 있는 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽에 관한 것이다.
기존의 FRP(Fiber Reinforced Polymer) 스터럽은 주로 원형 단면의 개방형(open-type) 또는 겹침 이음을 둔 폐쇄형으로 생산되었다. 이들 스터럽은 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 등으로 제작되었다. 그러나 공통적으로 모서리에서 선행 파단이 발생하여 역학적으로 비효율적이며 신뢰성의 문제가 발생하므로 높은 안전율의 적용에 따른 재료적 낭비를 초래하고 있다.
기존 FRP 스터럽의 경우 무서리에서의 선행 파단으로 인하여 다음과 같이 구부러짐에 대한 곡률 반경에 대한 원형 섬유의 반경비(
Figure 112013041601909-pat00001
)에 따른 수학식 1을 적용하여 스터럽의 모서리 선행 파단을 고려한 인장 강도(
Figure 112013041601909-pat00002
)를 산정한다.
Figure 112013041601909-pat00003
여기서,
Figure 112013041601909-pat00004
는 스터럽의 모서리 선행 파단을 고려한 인장 강도,
Figure 112013041601909-pat00005
는 구부러짐에 대한 곡률 반경,
Figure 112013041601909-pat00006
는 원형 섬유의 반경, 그리고,
Figure 112013041601909-pat00007
는 스터럽의 인장 강도이다.
현재 상용화되어 있는 FRP 스터럽은 원형 단면을 채용하고 있다. 그러나 이는 도 1에 도시된 바와 같이 모서리 부분의 선행 파단을 동반한다. 즉, 이는 FRP 스터럽을 원형 단면으로 경화시킴으로서 모서리 부분에서 응력이 집중되는 현상이 발생하여 전단 응력에 약한 FRP 스터럽이 파괴되고 원형 단면으로 제작됨에 따른 일부 섬유의 곡률부에서의 구부러짐(kinking)에 기인한다. 도 2는 모서리 선행 파단을 발생시키는 요인에 대한 개념도를 도시한 것으로, 모서리부에 응력이 집중되는 것과 섬유가 구부러지는 모습을 나타낸다.
또한, FRP 스터럽의 공정 특성상 U-형 등의 개방형 스터럽으로 제작되기 때문에 폐쇄형보다 전단에 따른 인장 저항력이 매우 저하되어, FRP 자체의 인장강도의 일부(약 45~60%)만을 적용해야 하는 재료적 낭비 및 비효율성을 갖는다.
이와 관련된 선행기술을 구체적으로 살펴보면, 한국공개공보 제2009-0005938호(발명의 명칭 : 섬유쉬트 띠 스터럽을 사용한 콘크리트 구조물 및 그 시공방법, 스터럽 모서리부 보강방법)에는 주근이나 휨주근 등과 같은 보강부재와 섬유쉬트 띠 스터럽 및 콘크리트로 구성되어 하중을 지지하는 기둥, 보 등과 같은 콘크리트 구조물 등에 대한 보강 방법을 개시하고 있다.
또한, 한국등록공보 제10-0792827호(발명의 명칭 : 콘크리트 복합 형강보)에는 슬래브 구조체에 채용되어 건물의 층고를 줄일 수 있고, 휨응력과 압축 응력에 효과적으로 저항할 수 있으며 내화성 향상을 위해 H 형강을 별도로 피복할 필요 없는 콘크리트 복합 형강보를 개시하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기존 원형 단면을 갖는 FRP 스터럽보다 모서리부에서의 선행 파단을 최소화할 수 있도록 이론과 실험에 근거하여 폐쇄형 형태를 갖는 동시에 새로운 형태의 단면을 갖는 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 모서리부에 발생하는 응력 집중 현상을 기존 원형단면의 스터럽과 비교하여 상대적으로 곡률반경비를 증가시킴으로써 완화시키고 섬유의 구부러짐(kinking) 현상 역시 완화시킬 수 있는 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽은, 지지본체 내부에 상기 지지본체의 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 보강부재를 감싸며 상기 보강부재에 결합되는 스터럽에 있어서, 수지로 함침된 섬유 필라멘트가 복수 회 겹쳐지고, 상기 복수 회 겹쳐진 필라멘트의 전체 단면은 사각형인 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽은, 지지본체 내부에 상기 지지본체의 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 보강부재를 감싸며 상기 보강부재에 결합되는 스터럽에 있어서, 사전에 설정한 크기 이하의 원형 단면을 가진 복수의 섬유 보강 폴리머 소선(小線) 가닥이 병렬로 배열되어 상기 보강 부재를 폐쇄형 직각 형태로 감싸는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽에 의하면, 기존 원형 단면을 갖는 FRP 스터럽보다 모서리부에서의 선행 파단을 최소화할 수 있다. 또한, 모서리부에서 발생하는 응력 집중 현상을 완화하고 섬유의 구부러짐(kinking) 현상 역시 완화할 수 있다.
도 1은 기존 CFRP 스터럽의 모서리 선행 파단의 예를 도시한 도면,
도 2는 기존 CFRP 스터럽의 모서리 선행 파단의 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 FRP 스터럽의 단면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직사각형 단면을 형성하는 환산 원형 단면의 개념도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 FRP 스터럽의 모서리 곡률부를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 FRP 스터럽의 성능을 테스트하기 위해 제작된 스터럽의 단면을 도시한 도면,
도 7은 인장실험 장치 및 인장실험 후 파단된 모습을 도시한 도면,
도 8은 기존 CRFP 원형 스터럽과 본 발명에 따른 FRP 스터럽의 인장-응력 변형률을 비교한 그래프, 그리고,
도 9는 곡률 반경 비에 대한 인장강도 비를 비교한 그래프이다.
이하에서 첨부의 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(Carbon Fiber Reinforced Polymer Stirrup)(310,315)의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(310,315)은 지지 본체 내부에 지지 본체 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 보강 부재를 감싸며 보강 부재에 결합된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(310,315)의 단면을 도시한 도면이다. 특히, 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(310,315)의 실시예(형태)는 2가지로 제안될 수 있으며, 이는 도 3의 (a)와 (b)에 각각 도시되어 있다.
즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 함침된 탄소 섬유 원사 필라멘트가 복수 회 겹쳐지고, 복수 회 겹쳐진 복수의 필라멘트의 전체적인 단면은 사각형 형상을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(310)은 이하 'CFRPRS'(Carbon Fiber Reinforced Polymer Rectangular Section Stirrup)(310)라 칭한다.
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 섬유의 구부러짐(kinking)을 최소화할 수 있는 크기의 원형 단면을 수지로 함침된 탄소섬유 원사 필라멘트를 소선(小線) 형태의 가닥으로 제작하고 이를 병렬로 배열된 나선 형태로서 보강 부재를 직각 형태로 감싸는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(315)은 이하 'CFRPSS'(Carbon Fiber Reinforced Polymer Spiral Chord Stirrup)(315)라 칭한다. 이때, 필라멘트 소선 가닥의 직경은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 1.6 mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPRS(310)와 같이 직사각형 단면을 형성할 경우, 동일한 단면을 갖는 원형 스터럽에 비해 더 우월한 곡률반경비를 가질 수 있음을 이론적으로 나타내는 환산 원형 단면의 개념도이다. 도 3의 (a) 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPRS(310)는 단면의 기하학적 형상을 직사각형 형태로 하여 기존 원형 단면을 갖는 상용 FRP 스터럽보다 모서리에서의 선행 파괴를 최소화할 수 있다.
즉, 사각형 단면을 가지는 경우, 사각형 단면을 구성하는 다수의 환산된 원형 단면의 반경은 작아지게 되어 결과적으로 곡률반경비(
Figure 112013041601909-pat00008
)는 크게 되어 사각형 단면과 동일한 단면적을 갖는 원형의 FRP 스터럽에 비하여 우월한 모서리 인장 강도를 확보할 수 있다. 또한, 사각형 단면으로 형성할 경우, 동일한 단면적의 원형 단면을 갖는 FRP 스터럽에 비해 이론적으로 구부러진 섬유의 양(kinked fibers)을 줄일 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPRS(310)는 수지로 함침된 탄소섬유 원사 필라메멘트가 복수 회 겹쳐지고 복수 회 겹쳐진 필라멘트의 전체적인 단면은 사각형 형상을 갖게 되며, 이때, 복수의 필라멘트는 연속적으로 겹쳐짐으로써 폐쇄형 형상을 갖는다.
도 3의 (b) 및 도 5의 (b)에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPSS(315)는 가느다란(예를 들어, 사전에 설정한 직경 이하의 크기를 갖는) 필라멘트 소선이 병렬 방향으로 복수 개가 배열되어 있음을 알 수 있다. 도 5의 (b)에 도시된 스터럽은 1.6 mm의 직경을 가진 chord 형태의 소선을 기존 원형 단면적에 맞추어 배치했음을 알 수 있다. 이 경우에도, 앞서 서술한 바와 같이 소선이 병렬로 배열된 나선 형태로서 폐쇄 형태로 제작됨으로써 기존의 개방형 스터럽에서 관찰되는 미끄러짐 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPSS(315)에서도 기존 원형 단면의 스터럽과 곡률(
Figure 112013041601909-pat00009
)이 동일할 경우, 소선의 직경이 작음에 따라 곡률반경비(
Figure 112013041601909-pat00010
)는 상대적으로 커지게 되어 기존의 원형 FRP 스터럽에 비하여 우월한 모서리 인장 강도를 확보할 수 있으며, 동일한 단면적의 원형 단면을 갖는 FRP 스터럽에 비해 이론적으로 구부러진 섬유의 양(kinked fibers)을 줄일 수 있다.
이 경우, 복수의 소선을 나선 형태로 감은 CFRPSS(315)는 여러 가닥의 소선 중 어느 하나가 파괴되어도 나머지 소선이 스터럽 역할을 할 수 있다. 또한, 폐쇄형으로 제작되어 효율적으로 보강부재를 구속할 수 있는 장점을 가진다.
도 4는 상술한 바와 같이 원형 단면적(320)을 가진 본 발명에 따른 CFRPRS(310)을 동일 단면적의 직사각형 단면으로 제작할 경우, 모서리 응력 집중의 완화 및 섬유의 구부러짐(kink) 현상을 완화시킬 수 있는 개념도를 나타내고 있다.
즉, 원형 단면적을 가진 스터럽(320)을 동일 단면적의 직사각형 단면으로 제작할 경우, 실제 원형 단면적의 스터럽보다 더 작은 직경의 환산 원형 단면적을 갖는 복수 개의 섬유가 병렬로 연결되어 직사각형 단면적을 형성하는 것으로 가정할 수 있다.
따라서 구부러짐에 대한 반경에 대한 개개의 환산 원형 단면적의 반경비가 작아져서 더 효율적으로 모서리 응력에 대하여 저항할 수 있다. 또한, 동일 단면적 원형 스터럽에 비하여 두께가 작아짐으로 인하여 모서리 내경에 대한 반경이 상대적으로 커짐으로 인하여 섬유의 구부러짐에 대한 확률이 감소한다.
또한, 이론적으로 임의 단면적을 원형 단면의 FRP 스터럽으로 제작하는 것보다는, 전체적으로 이와 동일한 단면적을 갖되, 개개의 작은 단면적으로 구성된 소선 형태의 FRP 스터럽으로 제작하면 상대적으로 개개의 소선은 곡률반경비가 상대적으로 커지며 또한 이론적으로 전체 단면적에 대한 구부러진 섬유의 비율을 더 감소시킬 수 있다. 따라서 소선 형태의 섬유를 스파이럴 형태로 감은 본 발명에 따른 CFRPSS(315)는 사각 단면의 CFRPRS(310)와 같이 폐쇄형을 전체적으로 유지하는 동시에 곡률반경비를 극대화함으로써 곡률부(벤딩된 부분)에서의 선행 파단을 완화하여 우수한 모서리 강도를 확보할 수 있다. 도 5의 (b)에 도시된 스터럽은 1.6 mm의 직경을 가진 chord 형태의 소선을 기존 원형 단면적에 맞추어 배치했음을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 CFRPRS(310)와 CFRPSS(315)는 상술한 바와 같이 폐쇄형으로 제작되는 경우 개방형(U자형이나 겹침에 의한 폐쇄형)에 비해 전단에 의해 발생하는 인장력에 대해 효율적으로 저항함으로 재료적 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 CFRPRS(310)와 CFRPSS(315)에서 사용되는 필라멘트는 탄소 섬유(carbon fiber)일 수 있다. 탄소 섬유는 타 섬유에 비해 인장 강도와 탄성 계수가 크고 현재 FRP 스터럽에서 가장 많이 사용되고 있으며 연구되고 있는 탄소 섬유를 본 발명에 따른 CRFP 스터럽(310)의 원사로 결정하였고, 원사의 물성은 아래 표 1과 같다. 그러나 탄소 섬유 이외에도 유리 섬유 등과 같이 소요 인장력을 만족시킬 수 있는 어떠한 재료도 적용이 가능하다.
구분 섬유직경
(mm)		 단면적
(mm2)		 비중
(g/mm3)		 인장강도
(MPa)		 탄성계수
(GPa)
탄소 섬유 0.007 0.00004 1.73 x 10-3 3,530 230
기존 경화된 FRP rod는 단면 형상이 원형이므로 이에 따른 절곡부에서의 응력 집중 현상이 발생하였고, 제작 시 섬유들의 구부러짐(kinking)에 의해 선행파괴가 발생하였다. 따라서 이를 해결하기 위해 단면 형상이 직사각형인 스터럽을 자체 제작하여 그 성능을 실험하고자 하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, 9.5mm CFRP rod의 공칭단면적(71.3mm2)을 기준으로 두 종류의 스터럽을 제작하였고, 6mm CFRP rod의 공칭단면적(28.3mm2)을 기준으로 두 종류의 스터럽을 제작하였다. 아래 표 2에 제작된 스터럽의 상세 정보가 기재되어 있다. 또한, 도 6의 (f)는 직경 1.6 mm 소선을 다수 개 이용하여 나선 형태로 감아 제작한 CFRPSS(315)의 단면을 도시하고 있다.
기준 구분 단면사이즈
(mm)		 공칭단면적
(mm2)		 구성섬유 원사
필라멘트 수
CFRP
rod
(D 6mm)		 CFRPRS
1602		 16 x 2 28.8 carbon 424,500
CFRPRS
3101		 31 x 1 27.9 carbon 424,500
CFRP
rod
(D 9.5mm)		 CFRPRS
1804		 18 x 4 72 carbon 1,069,500
CFRPRS
2403		 24 x 3 72 carbon 1,069,500
CFRPSS
15		 CFRPSS 15 x D1.6 30 carbon 450,000
본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(Carbon Fiber Reinforced Polymer Stirrup)(310)의 인장 강도를 확보하기 위한 인장 실험을 실시하였다. 도 7은 제작된 인장실험 장치와 실험 결과를 각각 나타낸다. 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(Carbon Fiber Reinforced Polymer Stirrup)(310)은 기존 상용 스터럽과 거의 유사한 인장강도 및 탄성 계수를 나타내고 있음을 알 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(Carbon Fiber Reinforced Polymer Stirrup)(310)은 모든 곡률반경 비(
Figure 112013041601909-pat00011
)에 대해 자체 인장강도에 대한 모서리에서의 인장강도 비(
Figure 112013041601909-pat00012
)가 증가함을 알 수 있다. 도 9에 도시된 그래프에 기재된 실선은 본 발명에 따른 탄소 섬유 보강 폴리머 스터럽(Carbon Fiber Reinforced Polymer Stirrup)(310)의 실험 결과에 근거한 회귀분석 식을 나타내며, 이 식은 다음과 같다.
Figure 112013041601909-pat00013
여기서,
Figure 112013041601909-pat00014
는 스터럽의 모서리 선행 파단을 고려한 인장 강도,
Figure 112013041601909-pat00015
는 구부러짐에 대한 곡률 반경,
Figure 112013041601909-pat00016
는 섬유의 반경, 그리고,
Figure 112013041601909-pat00017
는 스터럽의 인장 강도이다. 수학식 2는 앞서 기재한 수학식 1보다 더 높은 자체 인장강도에 대한 모서리 인장 강도 비를 나타낸다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPRS(310)은 폐쇄형의 스터럽으로서 단면이 함침된 섬유 필라멘트를 사각 형태로 제작할 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 CFRPSS(315)는 개개의 작은 단면을 갖는 CFRP 소선을 나선형의 스터럽으로 제작할 수 있다. 상술한 본 발명에 따른 CFRPRS(310)와 CFRPSS(315)는 기존 원형 스터럽보다 더 크 모서리 인장 강도를 갖는다. 나아가, 벤딩(bending)되는 곡률부의 곡률 반경 (
Figure 112013041601909-pat00018
)이 기존 FRP 원형 단면 스터럽과 동일한 경우에도 곡률 반경비(
Figure 112013041601909-pat00019
)가 상대적으로 증가하고, 동시에 벤딩되는 필라메멘트가 찌그러지는 정도가 상대적으로 작아지는 효과를 가질 수 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 CFRPSS(315)의 경우, 직경 1.6 mm의 작은 소선을 나선형으로 제작함에 따라 소선 여러 가닥 중 하나가 파괴되어도 나머지 가닥이 스터럽 역할을 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
300 - FRP 휨근
310 , 315 - 스터럽
320 - 스터럽의 원형 단면

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 지지본체 내부에 상기 지지본체의 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 보강부재를 감싸며 상기 보강부재에 결합되는 스터럽에 있어서,
    원형 단면을 가지며, 병렬로 배열되는 복수의 보강 섬유 가닥을 포함하며, 상기 복수의 보강 섬유 가닥은 상기 보강부재를 폐쇄형으로 감싸며,
    상기 스터럽의 모서리 선행 파단을 고려한 인장강도 ffb와, 상기 스터럽의 인장강도 ffu는 하기 수학식의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 폴리머 스터럽.
    Figure 112014112382602-pat00032

    여기서, rb는 상기 보강 섬유 가닥의 벤딩(bending) 되는 곡률 반경이고, db는 상기 보강 섬유 가닥의 반경임.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 필라멘트는 탄소 섬유(carbon fiber) 또는 유리 섬유(glass fiber) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 폴리머 스터럽.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213106A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Tokyu Constr Co Ltd コンクリ―ト構造部材の補強方法
US20020110680A1 (en) 2000-11-28 2002-08-15 Bank Lawrence C. Structural reinforcement using composite strips
KR20090005938A (ko) * 2007-07-09 2009-01-14 중앙대학교 산학협력단 섬유쉬트 띠 스터럽을 사용한 콘크리트 구조물 및 그시공방법, 스터럽 모서리부 보강방법
KR20090073566A (ko) * 2007-12-31 2009-07-03 주식회사 삼양사 섬유 보강 고분자 스트립, 그 제조방법 및 이를 이용한지오그리드

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213106A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Tokyu Constr Co Ltd コンクリ―ト構造部材の補強方法
US20020110680A1 (en) 2000-11-28 2002-08-15 Bank Lawrence C. Structural reinforcement using composite strips
KR20090005938A (ko) * 2007-07-09 2009-01-14 중앙대학교 산학협력단 섬유쉬트 띠 스터럽을 사용한 콘크리트 구조물 및 그시공방법, 스터럽 모서리부 보강방법
KR20090073566A (ko) * 2007-12-31 2009-07-03 주식회사 삼양사 섬유 보강 고분자 스트립, 그 제조방법 및 이를 이용한지오그리드

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