• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.635-643
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• 2004

본 연구에서는 그라우트 충전식 철근이음의 보다 합리적인 설계를 위한 자료를 제공하기 위하여 그동안 개발되어 사용되고 있는 각종 그라우트 충전식 철근이음의 구조성능을 비교 분석하고자 국내뿐만 아니라 외국에서 실시했던 각종 그라우트 충전식철근이음의 320여개 실험결과를 수집한 후에 철근이음의 내력을 중심으로 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 그라우트 충전식 철근이음의 내력은 철근의 정착길이와 충전 그라우트 압축강도가 증가함에 따라서 커지는 경향을 보여주었다. 특히 이러한 경향은 상대적으로 철근의 정착길이가 짧거나 충전 그라우트 압축강도가 낮아서 부착파괴가 발생한 실험체에서 뚜렷하게 나타났다. 둘째, 슬리브의 형상이 그라우트 충전식 철근이음의 부착강도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 부착파괴된 철근이음 실험체에서 철근의 직경에 따른 철근이음 내력의 차이가 특별하게 나타나지 않았다. 넷째, 충전 그라우트 충전식 철근이음에서 철근 항복강도의 $125\%$ 이상의 인장력을 전달하여 ACI 및 국내 규준을 만족하기 위해서는 그라우트 압축강도가 70MPa이면 철근의 정착길이를 4.5d 이상, 그라우트 압축강도가 80MPa이면 철근의 정착길이를 3.9d 이상 확보해야 한다. 또한, 철근 인장강도 이상의 인장력을 전달하여 AIJ 규준을 만족하기 위해서는 충전 그라우트 압축강도가 70MPa이면 철근의 정착길이를 5.34 이상, 그라우트 압축강도가 80MPa이면 철근의 정착길이를 4.7d 이상 확보해야 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.102-109
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• 2003

모르타르 충전식 철근이음은 철근위치의 오차를 쉽게 흡수하여 시공이 용이하고 또한 콘크리트 타설을 최소화할 수 있는 프리캐스트 공법의 철근이음 방법중 하나로서 적용하는 경우가 증가하는 추세이다. 그러나 아직도 이에 대한 연구는 불충분한 실정으로 그라우트 충전식 철근이음 시스템의 보다 적극적인 활용을 위해서는 그 동안 연구의 미비한 부분을 보완하고 개선하여 그라우트 충전식 철근이음의 보다 합리적인 설계방법을 제시하여 실용화시킬 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 모르타르 충전식 철근이음에서의 구속효과를 파악하기 위하여 슬리브 표면에 변형률 게이지를 부착한 실물크기의 D25, D19 철근용 스플라이스 슬리브 이음 실험체를 제작한 후에 가력실험을 실시하였다. 이 실험결과로부터 슬리브의 구속효과가 모르타르 충전식 철근이음의 부착성능에 미치는 영향을 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 실험에서 측정한 슬리브 표면의 변형률 분포로부터 철근이음에 작용하는 구속력을 산정한 결과, 철근이음 실험체에 최고 $200{\sim}300kgf/{cm}^2$ 이상의 원주방향 구속응력이 작용하였고 이런 구속응력은 철근 정착길이가 감소할수록 커지는 경향이 있었다. 또한 횡방향 구속효과를 고려한 Untrauer와 Merry의 부착강도식에 측정한 슬리브 표면의 변형률로부터 구한 구속응력을 적용하면 본 연구의 실험값을 5% 이내의 편차범위에서 예측할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.615-622
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• 2003

본 논문에서는 그라우트 충전식 철근이음의 보다 합리적이고 타당한 부착강도를 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 이 목적을 위하여 실물크기의 60개 모르타르 충전식 철근이음 실험체를 제작한 후에 단조가력을 실시하였다. 본 연구의 실험변수는 충전 모르타르 압축강도, 철근의 정착길이, 철근의 규격 등으로 정하였다. 본 연구의 결과, 본 실험에서 부착파괴가 발생한 실험체를 대상으로 기존의 모르타르 충전식 철근이음의 부착강도 평가방법의 적합성을 검토하면 기존의 방법은 본 실험의 철근이음 부착강도를 약 8∼18% 정도 과소평가하고 있고 철근의 정착길이가 감소함에 따라서 이러한 경향은 커졌다. 또한 최종적으로 부착파괴된 실험결과로부터 철근의 정착길이와 충전 모르타르 압축강도를 종속변수로 다중회귀분석을 실시하여 철근이음의 구속력을 제안하였다. 횡방향 구속효과를 고려한 Untrauer와 Henry의 부착강도식에 구속력 산정 제안식을 적용하면 다른 기존의 부착강도 평가방법과 비교하여 정확하게 실험값을 예측할 수 있음은 물론 철근의 정착길이에 따른 편차도 제거할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.165-173
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• 2013

이 연구에서는 설계기준항복강도 500 MPa의 HD25 철근과 HD32 철근에 사용할 수 있는 스플라이스 슬리브에 대한 실험 및 해석 연구를 수행하였다. 비선형 유한요소해석을 실시하여 적정 형상을 선정하였으며, 총 18개의 실험체를 제작하여 구조 실험을 실시하였다. 실험체는 철근의 종류, 슬리브의 길이, 그라우트 강도, 철근의 정착길이 등을 변수로 하였다. 동일한 변수의 실험체를 3개씩 제작하여 실험에서 발생 할 수 있는 오차를 해소하고자 하였다. 그리고 비선형 유한요소해석을 실시하여 구조실험 결과와 비교하였다. 총 18개의 실험체에 대한 인장실험 결과 모든 실험체가 구조설계기준에서 요구하는 조건을 만족함을 보였다. 그라우트의 강도와 철근의 정착길이는 슬리브 실험체의 강성 및 강도에 거의 영향을 미치지 않았다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권1호
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• pp.111-119
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• 1994

대형 콘크리트 패널구조 시스템의 수직접합부 저항요소는 접합부 충전 그라우트의 부착과 전단키에 의한 맞물림작용, 철근을 장부작용으로서, 이들 요인의 상관관계에 의해 그 내력이 결정된다. 따라서 수직접합부에 관한 연구는 대부분이 이들 요인에 관한 연구로 국한된다고 할 수 있다. 수직접합부의 전단강도에 관한 연구는 국외의 많은 연구자들에 의해 실시되었으며 그 결과 여러 실험식이 제시되어 있는 상황이다. 국내에서도 수직접합부에 관한 일련의 실험연구가 진행되어 설계식이 제시되었으나, 이들 설계식은 국부적인 실험결과만을 대상으로 제시되었기 때문에 보다 많은 실험결과를 근거로한 설계식이 요망된다. 본 연구에서는 국내에서 실험된 총 94개의 수직접합부 실험결과를 분석하고 수정된 Mohr-Coulomb의 항복선이론을 적용하여 적합한 설계식을 제시하고자 하였다. 제안된 설계식은 전단키의 효과와 횡보강근의 효과를 고려한 식으로서 모르터 또는 콘크리트를 그라우트로 사용하며 횡보강근으로 루프철근을 사용한 수직접합부에 적용된다. 실험결과의 희구분석과 항복선 이론을 이용한 수식의 전개로부터 제안된 설계식의 정확성과 경제성을 평가 한 결과, 본 제안식이 실험결과를 안전측으로 평가할 뿐만아니라 기존식에 비하여 경제적인 설계가 가증한 것으로 나타났다.