• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.569-579
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• 2011

주기하중을 받는 철근콘크리트 벽체는 형상비, 배근상세, 재하 조건 등에 따라 복잡한 비탄성 거동을 보인다. 이 연구에서는 벽체의 휨-압축 거동과 전단거동을 간편하게 고려할 수 있는 거시 요소를 이용한 비선형 해석 방법을 개발하였다. 철근콘크리트 벽체의 휨-압축 거동 및 전단거동은 각각 길이 방향 및 대각 방향 1축 요소로 이상화된다. 1축 요소는 콘크리트와 철근으로 구성되고, 비선형 재료 모델로서 1축 상태에서 반복하중을 받는 콘크리트와 철근의 주기거동 모델을 사용한다. 검증을 위하여 제안된 방법을 사용하여 주기하중을 받는 철근콘크리트 단일벽 및 병렬벽의 비선형 해석을 수행하였다. 그 결과 제안된 방법은 휨-압축 거동이 지배적인 세장한 벽체와 전단거동이 지배적인 낮은 벽체의 주기거동을 정확하게 예측하였다. 제안된 거시 해석 모델은 모델링이 편리하고 수치해석의 안정성이 우수하므로, 전단벽 및 코어벽이 사용된 건물의 비선형 해석을 위한 범용 프로그램으로 개발이 용이할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.30-30
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• 2011

국내의 내진설계 기준은 1988년에 처음 도입되었으며, 최근 점차 강화되고 있는 실정이다. 공동주택에 주로 적용되는 전단벽식 구조시스템에서 증가된 지진력에 저항하기 위해서는 벽량과 철근이 증가하게 되어 공사비가 상승하게 된다. 이러한 단점을 보완하기 위한 제진설계의 필요성이 대두되고 있는 실정인데, 기존의 제진장치는 주로 가새형 또는 벽체형을 대부분이라 평면계획에 제약이 있다. 따라서 전단벽식 구조의 공동주택의 제진설계 시에는 우리나라와 같은 중 약진 지역에 적합하고 저렴한 비용으로 충분한 내진성능과 평면의 가변성을 확보할 수 있는 댐퍼의 선택이 필요하다. 본 연구의 목적은 기존의 가새형 및 벽체형 제진장치의 국내 공동주택 적용시의 문제점인 평면의 가변성 확보에 유리하고, 수동형 제진장치의 장점을 추구할 수 있는 마찰댐퍼를 삽입한 커플링보 제진시스템의 내진성능을 조사하는 것이다. 내진성능을 평가하기 위해서 실대형 커플링보 실험체를 계획하고 제작하였다. 실험체는 2개로 구성되어 있으며, 하나는 기존의 철근배근 상세를 갖는 철근콘크리트 커플링보 실험체와 커플링보에 마찰댐퍼가 삽입된 실험체이다. 횡하중에 대한 성능을 평가하기 위해서 유사정적 반복가력실험을 실시하였다. 엑츄에이터로부터 실험체 상보의 가력지그를 통해 하중이 전달되도록 하였으며, 가력은 최초 0.25%의 층간변형각부터 변위제어를 통해 목표 층간변형각인 1.5% 이상까지 진행되도록 하였다. 실험결과, 두 실험체의 이력곡선과 에너지 흡수능력을 평가하였다. RC 실험체는 핀칭현상이 관찰되었고, 가력이 진행됨에 따라 커플링보와 벽체에서의 균열이 확산되어 종국적으로 취성적인 커플링보의 전단파괴가 발생하였다. 마찰댐퍼를 삽입한 실험체는 계획된 마찰거동이 잘 발휘되어 목표 층간변형각인 1.5%까지 이선형거동이 잘 나타났다. 최대 내력은 RC 실험체가 3배 이상 크지만, 누적층간변형각에 따른 에너지 흡수능력은 마찰댐퍼 실험체가 2배 이상 우수한 결과를 보였으며, 커플링보 및 벽체에서의 균열이 매우 저감되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.463-470
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• 2002

TEC-BEAM System은 구조용 CT형강, PC 콘크리트 그리고 현장타설콘크리트 슬래브로 이루어진 합성보이다. 이 시스템은 단순보에 대한 휨 및 전단실험을 수행하였고 우수한 거동을 보였다. 그러나 현장적용을 위해서는 TEC-BEAM과 RC 기둥 강접합 상세개발이 필요하다. 이 접합부는 TEC-BEAM의 하부에 발생하는 힘을 기둥에 전달하기 위한 매캐니즘을 발생해야만 한다. 그래서 TEC-BEAM의 단면이 증대되어 TEC-BEAM 플랜지 하부로 철근이 배근되는 접합부를 개발하였다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 구조적 성능 평가를 위해 2개의 실험체에 대하여 실험하였다. 실험변수는 철근의 정착길이 즉, 증대된 단면의 길이이며, 실험결과 제안된 시스템은 우수한 접합부를 구조 성능을 가지고 있음을 확인할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.45-48
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• 2008

철근콘크리트 구조물은 일반적으로 지진에 연성적으로 거동하도록 설계되며, 연성적인 거동을 위하여 구조부재는 주의 깊게 상세설계 된다. 구조물에 지진하중이 작용하는 경우 수평방향이나 수직방향으로 작용하는 지진하중에 의해 하부층 기둥은 큰 축방향력과 수평력을 받게 된다. 지진발생시 건물에 입력되는 에너지를 부재의 소성변형에 의해 건물전체에 균등하게 분산시키기 위해서는 기둥보다 보에서 소성힌지가 발생되도록 하는 것이 안전하고 경제적이지만, 건물의 2개의 주축방향으로 동시에 작용 시 기둥의 소성힌지 발생은 피할 수 없으며 기둥 단부에는 높은 전단력이 발생되고, 철근콘크리트 기둥은 휨모멘트와 전단력에 의한 갑작스런 취성적 파괴에 이를 수 있다. 이와 같이 수평력에 대한 철근콘크리트 기둥에 구속력을 증진시키기 위하여 전단보강량을 주요 변수로 하여 반복가력 실험을 통하여 일반배근 된 시험체의 구조안전성 및 거동을 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.400-413
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• 2016

80 MPa급 고강도 콘크리트가 강거더의 압축 플랜지로 대체하는 아중합성 거더의 경우, 플랜지와 케이싱 및 케이싱과 바닥판 2개의 접합부 계면이 형성되는데 각 계면의 수평 전단 저항능력은 구조물의 안전성에 있어 중요한 요소이다. 본 연구는 계면 상세를 달리한 6개의 실험체를 도로교설계기준(한계상태설계법)에 따라 설계 및 제작하여 이중합성 보의 휨 파괴 대비 수평 전단에 대한 구조 성능 실험을 수행하였다. 실험체의 주요변수로 스터드 전단연결재의 저항계수, 바닥판 콘크리트 및 철근의 재료저항계수, 콘크리트 인장강도에 따른 부착계수, 케이싱 콘크리트의 표면 상태 그리고 수평전단철근의 간격을 고려하였다. 실험 결과, 강재 상부 플랜지와 고강도 케이싱의 계면이 고강도 케이싱과 바닥판 계면 보다 결합성이 큰 것으로 나타났다. 그리고 고강도 케이싱과 바닥판 계면에서는 케이싱 표면에 요철 또는 거칠기를 주는 것 보다 보수적으로 수평전단철근을 배근하는 것이 소성영역까지 합성 거동을 유지하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.58-68
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• 2014

횡방향철근은 기둥의 소성힌지구간에 충분한 구속효과, 축방향철근의 좌굴방지와 연성거동을 확보하기 위해 적용된다. 기둥에서 사각형 후프 띠철근과 보강 띠철근의 조립 및 배근방법은 시공이 까다롭고 많은 횡방향철근량이 요구된다. 본 논문에서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 장방형 단면과 플레어 기둥의 횡구속을 위한 장방형 후프 띠철근을 사용한 새로운 횡구속 방법이 제안되었다. 팔각 장방형 단면에 대한 실험적 연구는 플레어 기둥의 강축에 대해 수행되었다. 장방형 띠철근을 적용한 횡구속 방법은 만족할 만한 횡구속 성능을 나타내었다. 개발된 장방형 후프 띠철근 상세는 장방형 단면과 플레어 기둥의 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용 가능한 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.19-26
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• 2018

이 연구는 유공보강근의 형상에 따른 철근콘크리트 유공 보의 전단저항성능을 평가하기 위하여 4체의 실험체를 제작하여 전단실험을 수행하였다. 실험의 주요변수는 유공의 유무, 유공보강 유무, 유공 보강근의 형상으로 하였으며, 제안 유공 보강근은 시공성을 고려하여 사각형과 마름모형이 혼합된 나선형 형태이다. 실험결과, 이 연구에서 제안된 유공보강근은 유공 주변의 균열을 효과적으로 제어하여 실험체의 전단력 향상에 효과적임을 확인하였다. 또한 현행설계기준은 유공 보강근을 배근한 실험체의 실험결과를 과소평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.67-80
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• 2009

내진설계의 기본적인 개념은 지진 시 요구되는 연성도 이상의 변형성능을 확보하는 것이다. 기둥의 경우 소성힌지 영역에 적절한 횡철근을 배근함으로써 이를 실현할 수 있다. 가장 경제적인 설계를 위해서는 횡구속 콘크리트의 응력-변형률 특성에 기초하여 횡철근량을 산정하는 것이다. 우리나라(도로교 설계기준)에서는 목표연성도를 단일화하여 동일한 횡철근을 제공하고 있으나 일본에서는 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 곡선식을 제공함으로써 경제적으로 소요 횡철근량을 산정하고 있다. 이러한 재료레벨(응력-변형도)의 특성을 사용하면 설계는 어려워지지만 보다 경제적인 설계가 가능하며 이는 성능에 기반한 내진설계의 경향과도 부합된다. 이 연구에서는 현행 도로교설계기준의 갈고리상세에 부합되는 횡철근을 배치한 부재에 대해 횡철근량을 변수로 하여 응력-변형률 실험을 수행하였다. 응력-변형률 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 인자를 도입하여 실험결과와 기존의 콘크리트 모델식을 비교 분석하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.451-462
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• 2022

이 연구의 목적은 다양한 접합상세를 갖는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete, 이하 PC) 전단벽에 대한 BIM 모델링 절차를 정립하는 것이다. 그 결과 스케치업(SketchUp)의 프로그램과 컴포넌트 기능과 IFC(Industry foundation classes)파일 형식을 이용하여 BIM 프로그램에서 사용가능한 PC 전단벽 패밀리 라이브래리를 구축 할 수 있었다. 스플라이스 슬리브, 볼트 또는 용접접합공법을 이용한 PC 전단벽은 BIM 프로그램으로부터 배근된 철근들의 간섭여부와 콘크리트, 철근 및 철재 재료들의 물량을 정확히 평가할 수 있었다. 평가 결과 용접접합 공법을 이용한 PC 전단벽은 판재, 볼트 및 너트를 사용하였음에도 스플라이스 슬리브로 연결된 PC 전단벽에서 사용된 재료들의 전체물량, 경제성 및 환경영향성이 비슷한 수준에 있었다. 결과적으로 볼트 또는 용접접합 공법은 PC 전단벽에서 적용가능성이 높은 공법이며, 특히 시공성까지 고려한다면 스플라이스 슬리브 공법보다도 더 유용한 연결공법이 될 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.37-45
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• 2023

본 연구의 목적은 기존 연결보의 사인장 파괴를 방지하고 연결보의 전단강도를 증가시키며 증가분을 정량적으로 평가하는 것이다. 강섬유는 전단강도를 향상시키고 파괴 메커니즘을 부분적으로 변화시킬 수 있지만 이는 일반적인 RC보와 기둥에 대한 연구결과이며, 강섬유 보강콘크리트에 대한 연결보의 전단강도 증진에 대한 연구는 아직까지 부족한 실정이다. 따라서, 강섬유에 의한 증가된 전단강도와 이에 따른 파괴 메커니즘 변화를 확인하기 위해 강섬유의 혼입률을 변수(0%, 1%, 2%)로 세 개의 실험체를 제작하여 반복가력 실험을 수행하였다. 그 결과, 강섬유를 보강한 실험체(1%, 2%)가 그렇지 않은 실험체(0%) 대비 최대강도 발현 후 콘크리트의 전단저항 기여분이 증가됨에 따라 전단강도가 증진되었다.