• 제목/요약/키워드: 나선보강

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반복 횡하중을 받는 원형 철근콘크리트 기둥의 Helical Bar 보강효과에 대한 연구 (Study on Reinforcement Effect of Circular RC Columns by Helical Bar Under Cyclic Lateral Load)

  • 김성겸;박종권;한상희;김병철;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.48-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 1992년 도로교설계기준의 내진설계도입 이전 규정에 따라 설계, 시공된 교각의 축소 모델을 실험체로 제작하여 원형기둥의 변위비에 따른 횡하중을 변위제어 방식으로 입력하여 준정적 방법을 통해 실험을 실시하였다. 연구에 적용한 보강재는 성능을 향상시킨 무기계 합금강인 Helical Bar로써 원형기둥 외부에 보강 후 실내실험을 통하여 파괴거동, 하중-변위 관계, 연성도 평가 및 에너지 평가를 실시하였다. 실험변수로는 위험단면 내에서 나선으로 보강한 보강재의 단면력의 크기와 나선보강의 간격, 보강형태로 두었으며, 준정적 실험을 통해 보강성능의 차이와 효과를 확인하였다. 실험결과 보강대상 부재의 성능에 따라 적절한 보강재의 단면력 크기결정과 보강간격 및 형식의 선정이 필요하며 기계적 보강재뿐만 아니라 고강도 콘크리트 피복으로의 치환으로도 보강성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

나선근에 의한 콘크리트의 횡보강 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Research on the Confinement Effect of Concrete Specimens with Spirals)

  • 김진근;박찬규
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.146-154
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    • 1995
  • 이 연구에서는 중심 압축 하중을 받는 나선근으로 횡보강된 시험체에 대한 횡보강 효과를 실험적으로 규명하였다. 주요 변수는 콘크리트의 압축강도, 나선근의 간격과 나선근의 항복강도로서 콘크리트 압축강도는 27.2, 62.4, 81.2MPa, 나선근 간격은 120, 60, 40, 30, 25, 20mm 나선근의 항복 강도는 451,1375MPa로 하였다. 실험 결과, 동일한 나선근 체적비 및 항복 강도에서 횡보강된 콘크리트의 압축강도증가는 콘크리트의 압축강도에 관계없이 일정하였지만, 최대 응력에서의 축방향 변형도는 압축강도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

연속 횡방향철근을 적용한 구조물의 동적 해석 (Dynamic Analysis of Structures with Continuous Transverse Reinforcement Applied)

  • 조경훈;한수호;이정빈;김성보;김장호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.277-285
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    • 2023
  • 최근 지진의 규모와 빈도가 커짐에 따라 구조물의 붕괴를 막기 위하여 기둥의 연성화를 높이는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 연속 횡방향철근으로 보강된 기둥의 성능 평가를 위해 선행연구에서 실험한 정적 압축 실험의 결과를 이용하여 원형기둥과 사각기둥 연속 횡방향철근으로 보강한 구조물의 동적해석에 관한 FE Model을 검증하고자 한다. 그 결과 연속 횡방향철근으로 보강한 기둥의 실험값과 동적해석에 관한 결과 값이 비슷한 거동을 보여 신뢰성이 높으며, 실제 구조물인 창촌교에 동적해석 FEM을 적용하여 검증하였다. 보강된 실험체에 파단이 날 때까지의 실험과 해석 값의 소산에너지를 보면 원형 나선, 원형 띠, 각형 나선, 각형 띠 순서로 소산에너지가 작았으며 실제구조물 해석 값의 에너지소산은 반대의 순서로 소산에너지가 원형 나선의 가장 작은 값이 나온다. 이 경우 실제 지진하중을 가하였을 경우 원형 나선의 기둥이 가장 파괴가 적게 일어났다는 판단이 된다. 또한 해석 결과 사각기둥과 원형기둥 모두 나선철근으로 보강된 기둥이 띠 철근으로 보강된 기둥보다 소산에너지 성능이 높아 연속횡방향철근으로 보강한 사각기둥의 사용성을 확인하였다.

전단보강재의 정착성능을 고려한 슬래브-기둥 내부접합부의 뚫림전단강도 (Punching Shear Strength of Slab-Column Interior Connection Considering Anchorage Performance of Shear Reinforcements)

  • 정형석;최현기;정주홍
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.51-58
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    • 2022
  • 플랫 플레이트는 매우 경제적인 구조시스템으로서 고층건물과 아파트, 지하 주차장등에 널리 쓰인다. 하지만 기둥-슬래브 접합부가 뚫림전단에 취약하기 때문에 건물의 연쇄붕괴로 이어질 수 있는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 뚫림전단강도 증가, 연성능력 향상, 시공성면에서 뛰어난 나선형 철근 전단 보강재가 제안되었으며, 실험을 통해 나선형 철근 전단보강재의 강도를 평가하였다. 현행 기준은 전단보강된 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단강도를 정확하게 예측하지 못하고 있다. 그 이유는 전단보강재가 설치되는 슬래브의 두께가 얇을경우 정착길이가 확보되지 못하여 전단보강재가 항복강도에 이르기 전에 파괴가 일어나기 때문이다. 이에 본 연구에서는 유한요소해석 프로그램 LUSAS ver14.3을 이용하여 나선형 전단보강재의 보강성능에 영향을 미치는 변수를 분석하여 강도보정계수를 도출하였다. 또한 CEB-FIP 데이터뱅크에 수록된 실험체의 회귀분석을 통해 전단보강된 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단강도 산정식을 제안하였다.

실린더형 스파부이의 안정성에 관한 연구 (A Study on Stabilities of the Cylinder Type Spar Bouys)

  • 박노식;김상동
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.174-178
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    • 2001
  • 본 논문에서는 여러 가지 실린더형 스파 부이의 안정성을 평가하고, shear force를 보강하고 votex를 줄이기 위한 나선형판의 형태와 크기가 운동에 어떤 영향을 미치는지를 조사하였다. 그 결과 나선형판의 운동진폭에 미치는 영향은 극히 작은 것으로 안정성을 향상시키기 위해서는 형상의 변화가 더욱 중요함을 알수 있었다.

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경량콘크리트와 GFRP 보강근의 부착 특성 (Bond Characteristic Between Lightweight Concrete and GFRP Bar)

  • 손병락;김명식;김충호;장희석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.112-121
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    • 2013
  • FRP 보강근을 사용한 경량콘크리트 구조체는 부식방지 및 자중감소의 효과를 동시에 기할 수 있는 이점이 있어서 추후 그 활용이 기대될 수 있다. 그러나 경량콘크리트와 FRP 보강근을 사용하여 보강근의 내부슬립 없이 외력에 저항할 수 있는 구조체를 만들기 위해서는 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착특성을 파악하는 것이 대단히 중요하다. 그동안 보통콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 많은 연구가 있어 왔으나 경량콘크리트와 FRP 보강근 사이의 부착거동에 대하여는 현재까지 연구결과가 대단히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경량콘크리트와 보강근 표면에 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근 사이의 부착특성을 조사하였다. 비교목적으로 보강근 종류, 콘크리트 종류, 경량콘크리트 강도종류의 실험변수를 고려하여 인발실험체들을 제작하고 실험을 행하였다. 실험분석 결과, 보통콘크리트와 철근을 사용한 실험체의 부착강도를 1.0으로 하였을 때 경량콘크리트와 나선형태의 이형을 갖는 GFRP 보강근을 사용한 실험체의 부착강도는 0.49로 나타났다.

고강도 횡보강근의 배근형상에 따른 콘크리트의 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Behavior of Confined Concrete According to Configuration of High-Strength Transverse Reinforcement)

  • 김영식;김동환;김상우;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 이 연구는 횡보강근의 배근형상에 따른 횡구속된 콘크리트의 성능을 평가하였다. 주요 변수는 횡보강근의 항복강도와 횡보강근의 배근형상으로 하였다. 총 27개의 직사각형 형태의 실험체를 제작하였으며, 단조 집중하중상태에서 실험을 수행하였다. 이 연구에서는 배근형상을 사각형인 R-type, 원형인 C-type 및 이 연구에서 제안한 사각과 팔각이 혼합된 O-type으로 계획하였다. 실험결과, 이 연구에서 제안한 배근형상이 사각형 나선철근과 비교하여 뛰어난 연성능력을 가짐을 확인할 수 있었다.

나선형 철물을 사용한 전통 목구조의 장부 보강기법 (Tenon Reinforcement Technique on Tradition Wooden Structures Using Spiral Hardware)

  • 유혜란;권기혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.104-112
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    • 2012
  • 전통 목구조는 기둥-보-도리로 가구를 구성하며, 보 장부의 파괴는 전통 목구조의 붕괴로 이어질 수 있다. 장부의 구조성능을 평가하기 위해 장부 두께에 따른 내력과 강성을 평가하고, 상부 구조체를 해체하여야 가능한 기존 보강방안을 보완하여 상부 구조체를 해체하지 않고 보강하는 방안을 제안한다. 효과적인 보강방안을 제안하기 위해 철물 개수 및 간격, 모양 및 삽입깊이를 요인으로 실험을 행하여 비보강 실험체와 내력, 강성을 비교한다. 장부의 전단실험을 통하여 다음과 같은 결론을 도출한다. 장부의 내력과 초기전단강성은 장부 두께가 두꺼워질수록 증가하지만, 장부 두께를 크게 하면 기둥의 사개부분이 약해져 구조적 안전성에 영향을 미친다. 장부의 내력 전단응력 전단강성을 효과적으로 향상시키기 위해서는 철물 3개를 장부의 중앙부에 배치하여 보강하여야 한다. 이를 토대로 기둥-보-도리 등의 접합부에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다.

나선형 철근 및 섬유에 의하여 동시에 구속된 원형 콘크리트 실린더의 거동 (Behavior of Circular Concrete Cylinders Confined with Both Steel Spirals and Fiber Composites)

  • 이정윤;오영준;정훈식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.175-184
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    • 2004
  • 횡방향철근에 의하여 구속된 기존의 철근콘크리트 부재를 섬유에 의하여 보수$\cdot$보강할 경우에 그 부재는 철근과 섬유에 의하여 동시에 구속된다. 이렇게 두 가지 재료에 의하여 복합구속된 콘크리트의 거동은 구속재료의 응력-변형률 곡선 및 구속압에 따라서 달라진다. 이 논문에서는 나선형철근과 섬유에 의하여 동시에 구속된 24개의 실린더 실험을 통하여 복합재료에 의하여 구속된 콘크리트의 거동을 분석하였다. 실험에 의하면 복합재료에 의하여 구속된 콘크리트의 거동은 한 가지 재료만에 의하여 구속된 콘크리트의 거동과 큰 차이를 나타냈다.

나선근에 의한 횡보강 응력 계산을 위한 횡보강 유효 계수의 산정법 (Estimation of Confinement Effectiveness Factor for Confining Stress by Spiral)

  • 김진근;박찬규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.280-285
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    • 1995
  • In order to predict the behavior of column confined with spirals, the accurate estimation of confining stress by spiral is very important, Thus a number of models have been proposed for calculating the confining stress by spiral. However, in these equations, it was not considered the effects of the difference of mechanical characteristics related to the application of high strength concrete and spiral in structures. In this study, a model equation for calculation of the confining stress by spiral was proposed based on the test results investigated here. The proposed equation included the effects of concrete strength, spacing and yield strength of spirals

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