• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.1-12
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• 2005

이 논문에서는 단면성질을 나타내는 모멘트-곡률 관계에 토대를 둔 해석모델을 제안하였다. 기존의 제안된 해석방법에서는 모멘트-곡률 관계가 완전부착을 가정한 휨거동만을 주요한 거동으로 가정하여 구조물의 응답을 과소평가하고 강성을 과대평가한 것과는 달리 제안된 해석 방법에서는 접합부의 부착슬립에 의한 강체변형을 산정할 수 있는 알고리즘을 개발하였고 나아가 등가휨강성을 이용하여 부착슬립에 의한 강체변형을 고려한 철근콘크리트 구조물의 해석을 수행하였다. 또한 모멘트-곡률 관계를 철근의 항복점을 기준으로 두개의 직선으로 간편화 시킴으로써 해석의 효율성을 높이는 한편 고려해야 할 비선형 거동특성을 효과적으로 반영하였다. 마지막으로 철근콘크리트 구조물의 비선형 해석에 대한 제안된 모델식의 적용성을 검증하기 위하여 해석결과와 실험값들의 비교를 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.17-24
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• 2003

지진하중을 받는 철근콘크리트구조의 취성파괴의 원인은 철근과 콘크리트사이의 급속한 부착손상에 의해 발생되는 국부 부착-슬립이다. 본 연구는 반복하중하에서 부착손상에 대한 철근의 마디높이의 효과를 평가하는 것이다. 큰 상대마디면적을 가진 가공된 철근을 사용하여 부착 시험체를 제작하였다. 또 다른 변수로서 연직방향 철근에 의해 횡구속 철근량의 정도가 고려되었다. 실험결과로부터 에너지 소산력의 크기가 산정되고 여러 변수들에 대해서 비교되었다. 실험결과로서, 하중의 반복이 증가함에 따라 부착강도와 부착강성은 현저히 감소함을 알 수 있다. 횡구속량이 크고 상대마디면적이 큰 철근에서 단조하중시에 비해서 반복하중시의 부착강도의 감소가 줄어들고 국부부착저하를 지연시키는데 효과가 있음을 알 수 있다. 에너지 소산량 또한 횡구속량과 마디상대면적이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 마디가 매우 높은 철근의 부착실험에서 높은 강성 때문에 부착이 적은 슬립에서 손상을 입는다는 것을 알 수 있다. 본 연구는 반복하중하에서 부착저하기구를 이해하고 높은 상대마디면적을 가진 새로운 이형철근의 개발에 유용할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.5-12
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• 2004

본 연구는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 화강암과 콘크리트의 부착면에서의 전단거동을 이해하려는 데 있다. 암반에 근입된 현장타설말뚝의 전단거동을 실내에서 실험하기 위해서는 현장에서의 전단거동을 모델링 해야 한다. 따라서, 말뚝의 축방향 대칭성을 고려해 암반에 근입된 전단면을 2차원으로 모델링함으로써 일정수직강성도(conctant normal stiffness; CNS) 조건의 전단시험을 실시할 수 있다. 본 논문에서는 국내 화강암을 대상으로 거칠기, 암의 강도, 응력경계조건 등을 고려하여 암-콘크리트 접촉부에 대한 일정수직강성도 전단시험을 수행하였다. 실험결과 각 변수(요철부의 경사각 및 높이, 수직강성도)에 따른 전단특성(첨두전단강도, 전단응력, 수직응력)은 물론 팽창현상(dilation) 등을 관찰할 수 있었다. 시험결과에 따르면 첨두 전단강도는 요철부의 경사각이 증가할수록, 그리고 수직강성도가 증가할 수록 증가하는 것으로 나타났으며, 팽창량은 요철부의 각도가 클수록 수직강성도가 작을수록 크게 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.421-425
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• 2007

In the fabrication of dry adhesive structure, increasing contact-points or contact-area is the primary goal because the adhesive force grows in proportion to the contact-area. The simplest way to extend the contact surface is the fabrication by using soft materials. However, the column-array structure could confront the matting phenomenon which columns are stuck together. Therefore, we need a novel design to reduce the effective stiffness with adequate stiff materials like a gecko's setae. In this study, we propose a novel design for the dry adhesive structure. Moreover, we analyzed whether the adhesive structure conforms the rough surface sufficiently through finite element method adopted the non-bonding interaction as the body force. Also, we fabricated the novel structures via UV lithography and some techniques. In addition, we examined the adhesive force of the novel structures.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.159-165
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• 2003

단부에 관통 가셋트판이 부착된 강관부재의 좌굴거동은 단부의 형상 및 상태에 따라 구속정도가 상이하게되며 단부요소는 세 장비에 따라 탄성 및 비탄성 거동 특성을 보임에 따라 이론적 좌굴내력을 도출하는 것은 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 탄성좌굴의 이론적 접근을 바탕으로 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기, 부재의 초기변형 등을 고려하여 비탄성 유한요소 해석을 수행하여 각각의 영향요소가 좌굴하중에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 유한요소 모델링시 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기 등의 매개변수 분석을 통하여 강도식을 도출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3C호
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• pp.91-96
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• 2009

본 연구는 흙막이 가시설 구조물의 기본 요소가 되는 띠장의 강성을 증진시키기 위한 새로운 방법을 도출함에 목적이 있다. 이를 위하여, 띠장 부재에 탄소섬유판을 부착하고 또한 강연선을 통하여 프리스트레스 긴장력을 도입하는 실험을 수행하였으며, 탄소섬유판 및 프리스트레스 강선으로 긴장력이 도입된 부재는 보강되지 않은 부재보다 더 높은 하중에 이르기까지 선형구간이 확대되며 초기강성 및 극한강성이 크게 향상되는 것으로 실험결과 나타났다. 또한 탄소섬유판에 발생하는 변형율은 $8,000-11,000{\mu}{\epsilon}$의 범주로 나타나, 탄소섬유판과 띠장 부재의 부착능력이 탁월하고 탄소섬유판의 보강효과가 매우 우수한것으로 나타났다. 본 연구에서는 띠장 구조체의 휨 강성을 높이고자 하는 새로운 방법이 제시되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1033-1042
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• 2005

최근에 이르기까지 철근콘크리트 휨부재에 있어 콘크리트의 인장응력은 극한강도에 현저한 영향을 미치지 못하기 때문에 그 역할이 고려되어지지 않았다. 그러나 하중-처짐 관계의 구명을 위해서는, 인장증강효과라고 불리는 콘크리트와 보강철근 사이의 인장응력에 의한 강정증가 효과가 반드시 고려되어져야 한다. 이러한 인장증강효과에 영향을 주는 주요 구조변수는 콘크리트의 강도 및 콘크리트와 철근의 부착 등으로 알려져 있다. 이 연구에서는 휨을 받는 보를 대상으론 각기 다른 콘크리트 강도, 피복두께 및 주근의 비부착 길이를 갖도록 모두 20개의 시험체를 제작하여 실험하였다. 이를 통해 각 구조변수들이 시험체의 휨강성, 균열발생 및 진전 등에 미치는 영향 등을 주의 깊게 관찰하고 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.19-20
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• 2009

본 논문은 철근의 이형과 유사한 표면성형을 갖는 GFRP 보강근의 콘크리트와의 부착성능을 실험과 해석을 통하여 고찰하였다. 이형을 갖는 GFRP 보강근의 경우 표면성형의 낮은 전단강성 및 강도로 인해 표면이형의 전 높이가 부착에 기여하지는 않은 것으로 알려지고 있다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트와의 부착성능에 직접적으로 기여하는 보강근의 유효이형높이를 실험과 해석을 통하여 고찰하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1069-1072
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• 2008

매립된 철근의 부식이 진행될 경우, 부착강도 및 강성이 감소되며, 구조물의 열화가 발생하여 사용 수명이 단축된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 RC 부재의 부착특성에 대한 평가가 인위적으로 철근을 빠르게 부식시키는 방법을 통하여 지금까지 연구되어왔다. 그러나, 이러한 인위적인 부식방법은 실제 부식 상황과 일치하지 않으며, 결과적으로 실제 상황에서의 RC 부재에 대한 부식 가능성을 과대평가할 수 있다. 따라서, 본 연구는 인위적인 방법과 자연적인 방법에 의해 RC 부재를 부식시킴으로써 부착 강성의 차이를 평가하고자 하였다. 자연적인 부식의 경우, 부식면적 50%에서 취성파괴가 발생했으며, 부식면적 80%이상에서는 부착강도가 약 10%이상 감소하였다. 특히, 자연적 부식의 경우 낮은 부식수준에서 콘크리트의 열화가 발생하였다. 따라서 향후 부식에 따른 부재의 성능저하를 평가하고자 할 경우에는 인위적으로 부식시킨 시험체로부터 평가하는 것은 곤란하며 반드시 자연적으로 부식시킨 시험체를 사용하여 성능을 평가해야 한다고 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1085-1088
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• 2008

철근공사에서 이음은 필연적으로 발생되며, 일반적으로 겹침이음을 통해 이음강도를 확보한다. 인장 이음길이는 인장 정착길이를 기준으로 산정되며, 정착길이는 실험적으로 도출된 부착강도 모델을 기반으로 결정된다. 인장이음은 휨을 받는 경우에 발생되므로 부재의 휨변형이 반드시 발생된다. 휨변형에의해 프라이(Prying) 거동이 발생되어, 철근이 피복콘크리트를 밀어내는 힘이 발생된다. 이러한 힘은 부착응력에 의해 발생되는 인장응력과 동일한 역할을 한다. 프라이 거동에 의해 발생된 인장응력과 부착응력에 의해 발생된 인장응력의 합이 콘크리트 인장강도에 도달하면 이음부가 파괴되므로, 프라이거동의 존재는 부착강도를 저하시키게 된다. 역학적 모델을 구성하여 휨부재의 인장이음에서 프라이거동이 이음강도에 미치는 영향을 분석하였다. 프라이 거동에 의한 인장응력은 보강근의 인장강도와 탄성계수에 비례하며, 휨부재의 휨강성에도 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 이음되는 보강근의 간격에 반비례하여 인장응력이 유발된다. 따라서 슬래브와 같이 휨강성이 작은 부재에 촘촘하게 이음된 경우에는 현행 설계기준보다 긴 이음길이를 확보할 필요가 있다.