FRP 이음방식에 따른 구조강도 특성에 관한 연구

서지정보

· 발행기관 : 해양환경안전학회
· 수록지 정보 : 해양환경안전학회지 / 21권 / 6호
· 저자명 : 김경우, 강대곤, 백명기, 박재학

초록

본 연구는 해상에서의 안전사고의 경감과 국민의 생명을 보호하기 위한 목적으로 자체 연구를 수행하여 FRP의 수리공법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf Joint(12t, 16t, 20t), X-Scarf Joint(12t 16t, 20t)의 인장강도와 굽힘강도를 통해 이음방식에 따른 구조강도 특성을 실험하였다. 이음 방법에 따른 인장강도와 굽힘강도의 시험편을 종합 분석한 결과, 인장강도의 강도와 굽힘강도의 그래프 패턴은 비슷한 양상으로 증가와 감소를 하였으며, 인장강도와 굽힘강도 모두 X-Scarf-Butt Joint-V-Scarf-Lap Joint 순으로 강도가 우수하였다. 인장강도는 강도특성이 가장 우수한 X-Scarf라 하더라도 Basic Material의 57% 수준의 강도를 나타내었고 굽힘강도는 X-Scarf가 Basic Material의 77% 수준의 강도를 나타내었다. 종합적으로 Over-Lay 구분을 포함하여 X-Scarf 12t 이음이 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하였으며 Lap Joint가 가장 좋지 않았다. Scarf 이음시 Taper 길이에 따른 강도의 차이는 V-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 큰 20t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수한 반면 X-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 짧은 12t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하여 상반되는 결과를 나타내었다. 선박에는 많은 Stress가 작용하여 시험편만을 가지고 실험한 본 연구와 직접적인 비교는 힘들지만, 재료의 가장 기본 특성을 인장강도와 굽힘강도 시험을 통해 확인할 수 있다. FRP 국부적인 수리 방법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf, X-Scarf 4가지의 이음방법에 따른 시험값과 모재 대비 감소되는 비율을 제시하였고 추가적으로 V-Scarf와 X-Scarf의 Taper 길이별 특성을 12t, 16t, 20t로 구분한 결과값을 제시함으로써 수리 현장에서의 위치별 특성에 맞는 수리 방법의 응용이 가능하도록 하였다.

영어초록

We studied about the strength characteristics of the FRP bonding method due to reduce accident on the oceans and protect life for my people. We test tension and bending strength of butt joint, lap joint, V-scarf joint, X-scarf joint. The result of test, it's pattern is similar both tension and bending strength. Tension strength and bending strength was excellent in order to X-scarf-butt joint-V-scarf-lap joint. The tension strength is the best properties X-scarf showed a 57% strength rate of the basic material, and bending strength showed a 77% strength rate of the basic material. Overall, the X-scarf 12t joint has most excellent properties of tension and bending strength. The lap joint has worst properties of tension and bending strength. We have to test having different over-lay of V-scarf and X-scarf joint each 12t, 16t, 20t. V-scarf of 20t over-lay has excellent character of tension and bending strength. But X-scarf of 12t over-lay has excellent character of tension and bending strength. The results are shown to the contrary. The ship is received a lot of stress. it's hard to compare a direction both actual and test. But we can acknowledge material basic characteristic of strength through tension and bending test. We give the four repair method; butt joint, lap joint, V-scarf joint, X-scarf joint and the reduced ratio in comparison with basic material; In addition give the separated data for V-scarf and X-scarf characteristic of 12t, 16t, 20t overlay length. For our study repair man can select good repair method in his work station.

참고자료

· 없음