• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.49-54
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• 2014

일정 스팬내의 하중을 기둥부재로 전달하는 보부재의 경우, 화재 발생 시 팽창과 수축 그리고 내력저하로 인하여 구조적 불균형을 유발한다. 따라서 일정 규모 이상의 강구조 건축물의 보부재도 내화성능 확보를 의무화하고 있으나, 보부재의 크기와 조건에 의한 시방적 방법으로 내화성능의 평가가 진행되고 있는 것이 현 실정이다. 고강도 강재가 적용된 보부재의 스팬 변화에 대한 고온 시 내력평가는 이루어지지 않고 있어 정확한 구조적 내력평가에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 고강도 강재가 적용된 단순보를 대상으로 고온 시의 표면온도 변화, 팽창, 처짐 및 길이 변화에 따른 내력을 일반 강재와 비교함으로써 화재 시의 내력적 성능변화를 확인하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.35-46
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• 2012

초고층 빌딩의 수요가 증가함에 따라 고강도 강관의 수요 또한 함께 증가하고 있다. 이에 고강도 고인성의 600MPa급 강관의 접합부 내력 연구가 필요하게 되었다. 또한 현행국내기준에는 강관의 경우 항복응력 360MPa 이하에 설계식을 적용하도록 되어 있다. 즉, 고강도강재를 이용한 600MPa 강관의 경우 현행기준을 적용할 수 없으므로 600MPa급 고강도 강관의 거셋플레이트 접합부의 내력실험 및 유한요소해석을 통하여 기존 설계식의 적용가능성을 조사하고 접합부의 거동을 연구하고자 한다. 특히, 본 논문에서는 원형강관에 길이 방향으로 거셋플레이트가 접합된 접합부에 횡력(수평력)이 작용하였을 때의 거동을 다루었다. 유한요소해석 및 실험결과를 설계식과 비교해보면, 고강도 강재에서는 기존의 설계식들이 56~79%로 과소평가되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.23-28
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• 2015

건축물의 공간 효율성 증대를 주 목적으로 고강재 강재(SM 520)의 사용이 활성화되고 있으나, 화재와 같은 고온조건에서의 보부재에 대한 내화성능은 검증되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 SM 520강재가 적용된 양단 고정단 경계조건인 부정정 보부재를 대상으로 표준화재온도곡선과 고온에서의 항복강도, 탄성계수 그리고 비열, 선팽창계수를 적용하는 해석적 방법을 통하여 내화성능을 평가하고, 이를 바탕으로 일반 구조용 강재에 의한 보부재의 내화성능 평가의 안전성을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.827-832
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• 2008

본 연구에서는 고강도콘크리트의 내화성능 향상을 위해 사용하고 있는 폴리프로필렌섬유와 강섬유 혼입에 따른 설계 강도 60 MPa급 고강도콘크리트 기둥의 내화특성을 평가하였다. 고강도 기둥 콘크리트 공시체의 내화특성 평가를 위하여 ISO-834 가열 곡선을 적용하여 내화실험을 실시하였다. 실험결과 섬유보강재를 혼입하지 않은 경우 폭렬이 심하게 발생하였으며 내부온도도 높게 나타났다. 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 고강도콘크리트 기둥 부재의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 내부온도도 섬유보강재를 혼입하지 않은 경우보다 낮게 나타났으나 내부온도 증가에 있어서는 편차가 심해 내부온도 저하에는 큰 효과가 없는 것으로 나타났다. 폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 기둥 공시체의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 가장 낮은 내부온도를 나타내 우수한 내화성능을 나타냈다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-63
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• 2009

초고층건물의 구조설계에 고강도강재를 활용하는 것은 수직 부재 크기의 감소로 인한 건축 계획적 측면의 용이성 그리고 골조 물량의 감소로 인한 구조 및 시공 측면에서의 비용적 효율성 등이 예상되지만 적용사례 부족 및 합리적 설계 방법의 부재 등의 이유로 인해 고강도강재는 일부 건축물에서 제한적으로 사용피고 있다. 특히, 많은 부재로 구성되는 초고층 건물에서 강재의 적절한 강도를 고려한 경제적 단면 성능의 결정은 결코 쉬운 일이 아니다. 이러한 이유로 인해 최근 많은 초고층건물들은 콘크리트를 이용하여 계획되거나 시공되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 초고층건물 구조설계에서 강재의 적절한 강도와 사용위치를 합리적으로 결정하여 구조비용을 최소화할 수 있는 초고층건물 구조비용 최적화기법을 개발하였다. 개발된 최적설계기법을 건물골조시스템의 35층 건물의 구조 설계에 적용하여 효율성과 적용성을 평가하였다. 적용 결과, 제안된 최적설계기법은 설정된 제약조건을 만족시키며 최적의 구조비용을 안정적으로 산출할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.457-460
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• 2008

본 연구에서는 폴리프로필렌섬유와 강섬유 혼입에 따른 고강도 기둥 콘크리트의 내화특성을 평가하였으며 내화특성 평가를 위하여 ISO-834 곡선을 적용하여 내화실험을 실시하였다. 실험결과 섬유보강재를 혼입하지 않은 기둥 시험체의 경우 폭렬이 심하게 발생하였으며 높은 내부온도를 나타났다. 폴리프로필렌섬유를 혼입한 고강도 콘크리트 기둥 시험체의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 내부온도 결과에 있어서도 섬유보강재를 혼입하지 않은 경우보다 낮게 나타났다. 폴리프로필렌섬유와 강섬유를 혼입한 기둥 공시체의 경우 폭렬이 발생하지 않았으며 가장 낮은 내부온도를 나타내 가장 우수한 내화성능을 나타냈다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.613-616
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• 2010

본 논문에서는 라인파이프 강관의 압축-휨 좌굴 성능 평가 기법을 개발하기 위해 비선형 유한요소해석을 사용하였다. 고강도 강재의 연성거동을 모사하기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 재료모델을 사용하여 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 작성하였다. 실험결과와의 비교를 통해 재료모델상수를 결정하였으며 압축-휨 좌굴 실험의 모사에 사용하였다. 압축-휨 좌굴 성능 평가는 비선형 유한요소해석의 결과로부터 얻어진 한계압축변형률과 최대휨모멘트를 기준으로 수행될 수 있다. 개발된 성능 평가 기법은 고강도 강재를 이용한 라인파이프의 설계 시 대변형 거동 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.13-21
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• 2012

최근 건축구조물의 고층화 및 단면크기의 증대 때문에, 600MPa급 이상의 고강도 후판강재의 개발이 활발하다. 그러나 국내에서 연구되는 이러한 강재는 높은 설계기준강도와 높은 항복비로 인하여 사용이 제한적일 우려가 있다. 그래서 이 연구에서는 일본에서 개발된 저항복강 600MPa급 강재에 대한 기계적 성능을 기본으로 하여, 축력과 휨모멘트를 받는 beam-column의 단조재하실험결과를 이용하여, 연강처럼 건축물에 이용이 가능한지, 그 구조적 특성을 검증한다. 따라서, 이 연구에서는 현재 국내 시험생산된 유사 고강도 강재의 실용적 연구의 기초자료를 제공하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.130-140
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• 2018

U형 강재보를 근간으로 콘크리트 슬래브와 합성을 위하여 A형의 덮개형 강재앵커를 검토하여 AU합성보를 연구하였다. 이는 노출형의 H형강 강재보에 비해 내부 평면의 자율성을 높일 수 있고 공기 단축과 더불어 층고 절감이 가능하며 튜브구조로서 내부에 콘크리틀 충전하여 휨 강도과 휨 강성를 높였다. 본 연구에서는 AU합성보의 휨실험을 통해 성능을 평가하였다. 실험 결과, 하중 초기에 선형적으로 하중이 증가하면서 콘크리트 슬래브의 파괴에 의해 최대 강도에 도달하고 최대 내력의 85% 이상을 발휘하며 연성적 거동을 하였다. 또한, 덮개형 강재앵커를 통해 합성효과를 발휘하였으며 모든 실험체가 최대 내력에 도달할 때까지 완전 합성거동으로 안정적이었다. 그리고 U형 단면의 강판 두께를 증가시켰을 경우에도 휨 강도와 휨 강성이 증가하였고, U형 단면의 하부에 고강도 강판을 용접 부착하였을 경우에도 성능이 개선되었다. AU합성보의 휨강도는 건축구조기준에 따라 제안된 휨 강도식을 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.34.2-34.2
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• 2010

건물이 초고층화됨에 따라 고강도 콘크리트를 구조물에 적용하고 있으며 내화 시 폭열 예방을 위해서 고강도 콘크리트에 섬유를 첨가하는 경우도 있다. 초고층 구조물 합성부재에서 강재보와 콘크리트 슬래브의 합성작용을 위해서는 전단스터드를 필요로 하게 된다. 오늘날 제시된 전단스터드 설계식은 일반강도 콘크리트 실험에 의해 제시되었고 전단스터드는 항복강도에만 제한되는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문은 초고층 건물에 적합한 고강도콘크리트를 기존 제안식으로 비교 분석하고 새로운 설계식의 필요성을 확인하며 ANSYS 모델링을 통한 전단스터드의 거동을 분석하는데 그 목적이 있다.