• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.34-45
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• 2017

본 연구에서는 소규모 철골조에 대한 기존 건축물의 접합부 현황조사와 분석을 통해 노출형 주각부에 대한 내진성능을 평가하였다. 총 9개의 주각부에 대한 반복가력 실험을 통해 휨강도, 변형능력, 그리고 초기강성 등이 조사되었다. 실험의 주요 변수는 베이스 플레이트의 두께, 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 앵커볼트 후크의 유무, 그리고 리브 플레이트의 유무이다. 본 실험결과에 의하면, 주각부의 휨거동은 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 그리고 베이스 플레이트의 두께에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면에, 주각부에 설치된 리브플레이트는 휨강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 종합적으로 노출형 철골 주각부와 기초부 그리고 앵커볼트 등이 모두 현행 구조기준을 만족한다고 할지라도, 앵커볼트와 기초부 콘크리트 사이의 부착력이 충분하지 않을 경우, 슬립형 거동이 관측되어 개선이 필요한 것으로 파악되었다. 앵커볼트의 매립깊이가 현행 구조기준을 만족하고, 앵커볼트에 후크가 설치된 경우, 노출형 주각부의 초기강성은 주각부가 구속되었을 때의 휨강성 하한값의 약 15% 수준인 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권4호
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• pp.269-280
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• 2017

본 연구에서는 기존 소규모 철골조에서 나타나는 현장상세 노출형 주각부와 이를 보완한 상세를 가진 약축방향 주각부에 대한 반복 가력 실험을 통해 다양한 상세를 가진 약축방향 노출형 주각부의 내진성능을 평가하였다. 실험변수는 베이스 플레이트의 두께, 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 그리고 리브 플레이트의 유무이다. 앵커볼트의 부착성능이 주각부 내진성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구에서는 원형강봉과 나사산이 있는 L형 갈고리 앵커볼트를 사용하였다. 실험결과, 앵커볼트의 부착성능과 베이스 플레이트의 항복유무는 주각부의 에너지 소산능력에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 특히, 베이스 플레이트가 현행 기준에서 제시하고 있는 최소 두께를 만족하더라도 강재 기둥이 소성모멘트에 도달하기 전 베이스 플레이트가 항복할 경우, 주각부의 구조성능이 저하될 수 있는 소지가 있는 것으로 나타났다. 하지만, 현행 구조기준에 따라 접합부 성능을 조사한 결과, 제안된 약축방향 주각부 상세는 부분 강접합으로 가정할 수 있는 것으로 나타났다. 기존의 원형강봉에 비해 부착성능이 우수한 나사산이 있는 L형 갈고리 앵커볼트는 반강접 노출형 주각부에 사용가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2469-2475
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• 2014

1990년대 들어서, 국내 건물의 리모델링, 보수 및 유지관리의 증가에 따라 앵커의 사용량도 서서히 증가하고 있다. 콘크리트 앵커볼트의 설계에 $45^{\circ}$ 콘파괴 이론이 그동안 적용되어 왔으나, 2000년 이후부터 CCD(concrete capacity design) 방법이 새로운 설계법으로 도입되었다. 그러나 본 방법은 주로 선설치 콘크리트 앵커볼트에 대한 실험 결과에 근거한 관계로 모든 앵커볼트에 적용하기에는 많은 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 연단거리, 앵커간격 및 콘크리트 강도를 변수로 한 후설치 콘크리트 세트앵커의 인발파괴실험을 통하여 무근콘크리트에 매입된 후설치 세트앵커의 인발특성에 미치는 영향을 규명하는 것을 그 목적으로 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.529-536
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• 2011

최근 들어 국내의 교량 확장 보도부에 대한 관심이 고조되고 있다. 교량 확장 보도부에 적용되는 내민보는 부착식 앵커 볼트를 이용한 구조를 사용하고 있다. 그러나 현재 적용되고 있는 내민보의 경우 정확한 기준이 없는 상태로 설치 간격 및 단면 등이 과다 설계되고 있으며 과다한 중량에 의한 시공상의 문제점들도 발생하고 있다. 또한 연결되는 부착식 후설치 앵커 볼트에 관한 실험 및 해석 결과 등이 충분치 않기 때문에 불필요한 앵커 볼트의 수량을 증대시키고 있다. 이에 이 논문에서는 앵커 연결된 내민보의 구조 거동 평가 실험을 통해 기존의 내민보의 단면을 최적화하여 단면의 효율성을 확보하고, 불필요한 앵커 볼트의 수량을 줄일 수 있는 기법을 제안하고자 하였다. 실험 결과 내민보의 파괴는 부착식 앵커의 부착 파괴에 지배되는 것으로 나타났으며, 압축 측의 앵커 개수를 감소시켜도 부재의 안전성에는 크게 문제가 없는 것으로 관찰되었다. 또한 내민보의 형상을 변화시키고 프리스트레싱을 도입함으로서 사용 상태의 사용성도 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.703-710
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• 2010

기존 구조물에서 RC보는 여러 가지 이유로 불충분한 전단에 대한 문제에 직면하게 된다. 전단내력이 부족한 RC보의 전단 보강방법으로 강판이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 앵커볼트가 체결된 경사, 수직 슬릿형 강판의 표면부착에 의해 전단보강된 RC보에 대한 실험을 하였으며, 여러 형태의 앵커볼트 체결 슬릿형 강판으로 보강된 RC보에 대한 전단보강효과, 파괴모드 및 전단내력을 평가하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 실험의 변수는 앵커볼트가 부착된 슬릿의 폭, 간격, 경사각 및 수직 길이로 하였다. 연구 결과, 에폭시 부착과 볼트 체결로 보강된 슬릿형 강판 실험체의 파괴 유형은 최대하중 시 전단파괴 모드로 나타났다. 휨균열은 보의 인장측에서 최초로 발생하였으며, 경사 균열은 전단스팬에서 발생하였다. 최종적으로 에폭시 부착과 볼트 체결로 보강된 슬릿형 강판에서의 급격한 박리현상은 지연되었으며, RC보의 본체로부터 완전하게 분리 되지는 않음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.875-881
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• 2013

증기발생기 수직 지지대를 고정하고 있는 고강도 앵커 볼트의 응력부식균열에 대한 건전성 평가는 원자력발전소 기기 건전성 유지와 관련하여 중요한 현안 가운데 하나이다. 이에 따라 미국 EPRI에서는 고강도 앵커 볼트의 건전성 평가를 위한 기준균열계수 개념 기반의 평가 절차를 제시한 바 있으며, 본 연구에서는 EPRI에서 제시한 절차에 입각하여 증기발생기 수직 지지대 고정용 앵커 볼트의 응력부식균열 및 취성 파괴에 대한 건전성 평가를 수행하였다. 이를 위해 볼트 예비하중과 운전하중을 고려한 3차원 유한요소 응력해석을 수행하여 볼트 단면에 작용하는 공칭응력을 결정하였으며, 결정된 볼트 응력과 EPRI 절차를 이용하여 앵커 볼트의 균열 건전성을 평가하였다. 또한 3차원 탄성 유한요소 파괴역학 해석을 수행하여 EPRI에서 제시한 기준균열계수의 정확성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.120-128
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• 2019

지진 발생 시 발전소 내 운용설비의 구조적, 기능적 손상이 발생됨에 따라 국내 발전소에 설치된 운용설비의 정착부에 설치된 앵커 볼트에 대한 구조성능 평가 및 안정성 검토는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 발전소 내 설치된 발전설비들의 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브 균열 발생에 따른 정착부 앵커볼트의 구조성능평가를 수행하였다. 대상 구조물로는 대전광역시에 위치한 대청수력발전소를 모델로 고려하였으며 운용설비 정착부에 현장 설치된 앵커볼트는 M12 J형 선 설치 볼트로 조사, 선정하였다. 실험 시 고려된 시험기준은 미국 ACI355.4와 유럽기준 ETAG 001이며 내진성능 정적평가를 위한 균열 발생을 구현하기 위하여 스테인리스 강판을 이용하여 인위적인 균열을 발생시켰다. 최종적으로 균열 폭 0.5mm 발생에 따른 콘크리트 고정용 선설치 앵커에 대하여 ASTM E 488-96에 근거하여 인발 및 전단성능평가를 수행하였다. 실험 결과, M12 J형 선 설치 앵커볼트의 인발 및 전단성능의 경우, 국내 설계하중과 비교 시 모두 만족하는 결과를 확인하였다. 인발성능의 경우 설계 값 대비 약 35% 높은 것으로 확인되었으며 전단성능의 경우 설계 값보다 약 7% 높은 것으로 확인되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.158-158
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• 2011

통상 교량구조물은 차도부와 보도부 및 그 부속시설로서 난간 및 연석부 등으로 구성되는데, 자동차 전용도로의 경우 보도부가 설치되지 않게 되고, 국내의 국도 및 지방도상의 많은 교량이 차도부와 보도부의 별도의 구분이 없이 보행자가 연석부 위로 통행하거나 여의치 않을 경우 난간에 기대어 통행하는 경우가 일반적이어서 안전사고의 위험에 직접 노출되는 경우가 많다. 이에 국토해양부에서는 최근 "도로의 구조 및 시설기준에 관한 규칙"을 개정하여 국내의 보행자 관련 교통사고로 인한 사망자가 전체 교통사고 사망자의 약 절반을 차지하는 실정을 고려하여 보행자의 안전한 통행로 확보를 통해 보행공간의 근본적인 개선이 불가피한 실정임을 시사 하였다. 이에 국내에서는 교량 보도부의 확장에 대한 관심이 높은 실정이며, 현재 보도부 확장에 대한 시공이 활발하게 이뤄지고 있다. 그러나 기존 교량에 보도부를 신설 혹은 확장함에 있어서 보도부 부재의 설치 간격 및 필요한 앵커볼트의 수량 및 부재의 성능 평가에 대한 기준이 명확하게 이뤄지지 않은 상태에서 설치되어져 왔었다. 기존에 시공되던 H-형강의 브라켓 단면의 경우 브라켓 단면의 중량이 커서 안정성 및 시공성이 떨어지며 과다한 앵커볼트의 체결 및 브라켓 단면의 과다설계로 인한 공사기간 및 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있었다. 이에 본 연구에서는 교량 보도부의 확장 및 신설에 있어서 보도부 부재의 설치간격의 적정성 및 브라켓의 최적화를 위한 브라켓의 성능평가 시험을 수행하였다. 브라켓의 성능평가 시험은 1차 2차 3차 시험으로 나누어 진행되었으며, 1차시험은 H-형강의 브라켓단면을 원형강관으로서의 대체 가능성을 확인하였고, 2차 시험에서는 원형강관의 브라켓 단면의 앵커볼트수량의 최적화에 대한 시험을 수행하였으며, 3차 시험은 최적화된 브라켓 단면에 프리스트레싱의 도입으로 반력 및 인발력의 감소효과를 확인하는 연구를 수행하였다. 본 연구의 수행결과 기존의 설계 및 시공방법이 과다 설계가 이뤄졌음을 판단하였고, 브라켓 단면의 최적화를 통하여 기존 시공방법에 비해 시공성, 안전성, 경제성을 높일수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.535-541
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• 2018

노후된 철근콘크리트 항만 구조물을 보수보강하기 위한 대부분의 공법들은 항만 구조물 슬래브나 보 하부를 섬유복 합체나, 섬유복합체 패널로 벽지 바르듯 빈틈없이 밀폐시키는 공정으로 이루어져 있다. 하지만 이런 공법들은 보수보강용 섬유제품의 밀폐성 때문에 슬래브나 보 상부에서 유입되는 빗물 등의 수분을 외부로 배출시키지 못하고 구조체 하부에 고이도록 하여 장기적으로 슬래브나 보 하부의 피복콘크리트를 전체적으로 탈락시키는 문제를 발생케 한다. 이런 현상을 방지하기 위해서는 항만 구조체로 스며든 물은 신속하게 배출시키면서 바닷물로부터 구조체로 스며드는 염기는 막을 수 있는 공법개발이 필요하다. 본 연구는 현재 항만 구조물 보수보강에 사용하고 있는 앵커볼트를 개조하여 이 문제를 해결하고자 하였다. 즉, 앵커볼트 몸체에 홀을 천공하고 앵커볼트의 캡을 개조하여 화장실 트랩처럼 물을 흐르게 하는 구조를 만듦으로써, 구조체 내부의 수분은 배출시키고 항상 캡 부분에 약간의 물이 차 있도록 하여 바닷물로부터 상승하는 염기의 침투를 막을 수 있도록 하였다. 개발된 물배출 앵커 및 트랩볼트를 시험시공하여 6개월간 관찰한 결과 73%(200개중 145개)의 앵커에서 물이 배출되었고, 설치 주변의 코어를 채취한 결과 습기가 거의 없는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.674-682
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• 2018

노후된 철근콘크리트 항만 구조물을 보수보강하기 위한 기존의 공법 대부분은 염기침투와 균열발생을 막기 위한 목적으로 개발되었으며 슬래브나 보 하부를 섬유복합체나 섬유복합체 패널로 벽지 바르듯 빈틈없이 접착시키는 공정으로 이루어져 있다. 하지만 이런 공법들은 섬유제품의 밀폐성 때문에 항만구조물 상부에서 유입되는 빗물 등의 수분을 외부로 배출시키지 못한다. 배출되지 않은 물은 보수보강 부위를 물통역할을 하게 되어 슬래브나 보의 피복콘크리트 전체를 탈락시키는 문제를 발생케 한다. 이에 본 연구진은 선행연구에서 콘크리트 구조물 내부로 유입된 수분을 배출하는 물배출 앵커 및 트랩볼트를 개발하였다. 하지만 앵커볼트의 매입부분의 수분은 배출되지 않아 잔류수분 문제가 발생하였다. 본 연구에서는 이런 잔류수분 문제를 해결하기 위해 기 개발된 물배출 앵커 및 트랩볼트 측면에 홀을 추가로 천공하는 여러 대안을 제시하였다. 또한 보수보강 현장에서 물배출 앵커를 적용할 경우 앵커의 설계하중 적용을 위해 인장강도시험, 인발강도시험을 수행하였고, 배수성능시험을 통해 최적의 성능개선 형 물배출 앵커 및 트랩볼트를 개발하였다.