• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.283-293
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• 2023

최근 국내에서 연간 지진 발생 횟수가 꾸준히 증가함에 따라 공공시설물에 대한 내진 보강의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 이 연구에서는 사각 단면을 가진 철근콘크리트 기둥에서 강봉보강의 유무에 따른 내진 성능 개선 효과를 분석하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였으며, 검증을 위해 구조실험결과와 비교하였다. 분석 결과, 이 연구에서 수행한 유한요소해석이 실제 강봉보강공법을 적용한 철근콘크리트 기둥의 구조 거동을 합리적으로 잘 묘사하는 것으로 나타났다. 또한, 해석 및 실험 모두 강봉보강공법 적용으로 인해 파괴모드가 취성파괴에서 연성파괴로 전환되었으며, 강도와 연성도 모두 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 강봉보강공법 적용을 통해 기존 철근콘크리트 기둥의 내진 성능을 효과적으로 증진시킬 수 있는 것으로 판단된다. 이 연구의 주요 결과는 향후 설계 방안 마련 등 관련 연구에 유용할 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.695-705
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• 2014

지진구역에 적용하기 위한 연성 강봉을 사용한 프리캐스트 콘크리트 (PC) 보-기둥 접합부를 제안한다. 기존의 DDC 시스템을 활용한 보-기둥 접합부, 파괴모드를 고려해 설계된 두 개의 PC 실험체, 그리고 일체형 RC 실험체가 내진성능를 위해 반복하중 하에서 실험하였다. 실험체는 현행 기준을 만족하도록 설계되었다. 변수는 PC 보 주철근의 항복강도이다. 실험결과 제안된 시스템은 내진기준을 만족하는 것으로 나타났다. 제안된 보-기둥 접합부의 변형능력과 에너지소산 능력은 기존의 DDC 시스템보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.561-568
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• 2005

본 논문의 목적은 트러스 인장웨브재의 형상이 정방형 각형강관인 기존 연구(강관웨브형)와 고장력 강봉을 인장웨브재로 사용하기 위해 연결플레이트를 가지는(강봉웨브형) 냉간성형 각형강관 갭 K형 접합부의 거동 비교를 통하여 고장력 강봉 사용의 적정성을 알아보기 위한 것이다. 주관폭두께비가 33.3으로 동일한 강관웨브형 실험체 4개와 강봉웨브형 실험체 8개의 최대내력, 파괴모드, 초기강성, 연성율 등을 비교하였다. 비교 결과, 접합부의 내력은 강관웨브형에서는 압축지관의 선행파괴로 결정되었으며, 강봉웨브형에서는 인장측의 선행파괴로 결정되었다. 무차원화 내력은 동일 폭비에서 강관웨브형이 높게 나타났으며, 폭비 증가에 따른 내력증가현상도 강관웨브형에서 뚜렷하게 나타나고, 강봉웨브형은 일정한 경향이 나타나지 않은 반면에 인장과 압축폭비로 나누어 살펴보면 인장폭비 증가에 따라서는 선형적인 증가현상이 나타남을 알았다. 파괴모드는 강관웨브형의 경우에는 압축지관의 미소 국부좌굴과 인장웨브와 주관 접합면의 소성파괴가 나타났고, 강봉웨브형의 경우는 주관플랜지면 소성변형 후 연결플레이트 용접부위의 파단이 나타났다. 따라서, 강봉웨브형에서 연결 플레이트를 갖는 갭K형 접합부의 경우에는 강관웨브형에 비해 주관의 폭두께비를 낮게 할 필요가 있으며, 폭비도 인장지관과 압축지관과의 관계를 고려하여 결정하여야 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.383-390
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• 2008

교량의 하부구조에 프리캐스트 공법을 적용하기 위해 제안된 조립식 교각은 강관과 강봉을 연결구조로 활용하였으며, 강봉에 긴장력을 도입하여 교각의 일체화를 도모하였다. 제안된 조립식 교각 시스템을 적용하여 교각 실험체를 제작하였으며, 준정적 실험을 수행하였다. 실험결과, 교각 실험체의 파괴모드는 휨파괴로 나타났으며, 이음부에서의 손상은 발생하지 않았다. 또한 강봉에 도입된 긴장력으로 변형에 대한 복원능력이 우수하며, 교각의 연성능력이 내진설계기준을 만족하는 것을 확인하였다. 실험체를 대상으로 비선형 유한요소해석을 수행하였으며, 해석기법의 타당성을 검증하였다. 조립식 교각의 하중-변위 관계와 균열발생 위치에 대한 해석결과가 실험결과와 일치함을 확인함으로서 해석방법의 타당성을 확인하였다. 조립식 교각의 강재비, 강봉에 도입되는 긴장력, 콘크리트의 강도를 변수로 하여 비선형유한요소해석을 수행하였다. 해석결과를 통하여 제안된 조립식 교각 시스템의 적절한 수준의 강재비와 강봉에 도입되는 긴장력 등을 정성적으로 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.17-26
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• 2020

이 연구에서는 조적벽체의 내진보강을 위하여 프리스트레스트 강봉 및 유리섬유 망을 이용하여 개발된 비부착 공법의 구조적 효율성을 평가하였다. 주요 실험변수는 강봉 및 유리섬유 망의 개별 보강과 강봉과 유리섬유 망의 복합 보강이다. 실험결과 제안된 보강공법은 조적벽의 내력, 강성 및 연성향상에 효율적이었다. 보강되지 않은 조적벽의 횡하중 내력, 최대내력 이전의 강성 및 에너지소산 능력과 비교할 때, 유리섬유 망으로 보강된 벽체에서의 그 증가비는 각각 110%, 120% 및 360%이며, 프리스트레스트 강봉으로 보강된 벽체에서의 그 증가비는 각각 140%, 130% 및 510%이며, 유리섬유 망과 강봉으로 보강된 벽체에서의 그 증가비는 각각 160%, 130% 및 840%이었다. 제시된 기술로 보강된 조적벽의 횡하중 내력은 Yang et al.의 제안식을 이용한 예측값과 비교적 잘 일치하였다. 즉, 제안된 기술은 조적벽체의 내진보강을 위한 적용성으로서 구조적 잠재력이 높았다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.59-65
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• 2009

프리캐스트 콘크리트 세그먼트 공법은 품질관리가 용이하고 비용 및 공사기간을 단축할 수 있으나 각 세그먼트의 조립으로 인한 접합부의 응력집중 및 큰 변위로 인해 구조적으로 불리한 거동을 보여 많은 장점에도 불구하고 폭넓은 적용에 있어 그 한계가 발생한다. 이에 본 연구에서는 구조 성능이 개선된 프리캐스트 세그먼트 접합부를 제안하고 실험을 통하여 균열 및 파괴양상, 변형률, 최대하중, 변위 연성도의 측면에서 제안한 접합부의 구조 성능을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 시공성 및 구조성능을 고려하여 전단키 및 포스트텐션, 강봉 등의 적용여부를 변수로 한 접합부를 제안하고 이에 대해 정적 재하 실험을 수행하였다. 실험 결과, 전단키 및 포스트텐션을 적용한 SGSP 실험체는 최대하중의 측면에서 일체형 실험체에 비해 약 86%에 준하는 내력을 보였으며 연성 측면에서는 일체형 실험체의 연성 능력 이상의 연성거동을 보임으로써 제안한 접합부의 개선된 구조성능 및 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.129-138
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• 2009

최근, 경제적 이점을 살리는 동시에 환경 부하를 줄이기 위하여 많은 기술자들이 리모델링을 선택하고 있다. 세대 통합을 하여 면적을 확대시키는 경우 세대간벽에 대한 개구부의 발생이 필연적인데 이에 따라 벽체의 유효 면적을 상실함으로써 벽체의 강도와 강성이 떨어지게 되며 최종적으로 전체 구조물의 성능을 감소시키는 결과를 낳게된다. 그러므로 이 손상에 대해서는 별도의 보강이 필요하다. 이 연구에서는 손상을 입은 벽체의 성능을 파악함과 동시에 보강 성능의 파악을 위해 네 개의 실험체를 계획하였다. 이 벽체들은 인위적인 손상을 입은 것으로, 프리스트레싱과 강판의 부착에 의해 보강되어 있다. 실험 결과 보강된 실험체들은 전단과 휨에 대해 강도와 강성 모두 향상된 성능을 보여 주었다. 특히 강판 보강의 경우 최대 하중 이후의 연성적 거동을 보여주었고 프리스트레싱 벽체는 강성의 큰 증가를 보여주었다.

• 토지주택연구
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• 제2권4호
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• pp.509-516
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• 2011

프리캐스트 콘크리트는 현장작업을 최소화하고 공사품질을 보장할 수 있으며 공사기간을 단축시킬 수 있는 장점을 갖고 있다. 특히 계단실의 경우 재래식 거푸집을 사용할 경우 골조공사의 품질저하와 다수의 인력투입에 따른 생산성의 저하 및 시공의 어려움 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 PC 계단 접합부 상세를 개발하고, 제안한 접합부의 일체성확보와 사용성 및 안전성을 검증하기 위해 구조성능실험을 수행하였으며, 단순 핀접합 실험체에 비해 구속도의 증가, 내력, 강성 및 연성의 증가를 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1118-1125
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• 2009

본 연구는 국내의 초연약지반에 적용 가능한 표층보강재를 이용한 연약지반 표층처리공법을 정립시키기 위한 기초적 연구로서 표층처리공법에 사용되는 보강재의 강성도를 고려한 지 지력산정방법을 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 직포, 지오그리드, 강봉(대나무 대채재료)을 이용하여 광폭인장시험 및 보강재의 단부 구속조건을 완전구속, 부분구속(3종류)으로 한 21 종류의 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과, Terzaghi의 지지력이론식은 직포와 지오그리드와 같은 연성보강재 사용시에는 지지력산정이 적절하나, 대나무 망과 같은 강성도가 큰 재료에 대해서는 강성도를 적절히 표현하지 못하는 것으로 평가되었으며, 초연약지반 표층처리공법의 지지력산정방법을 Terzaghi 지지력이론식을 수정하여 강성도의 영향을 정확히 평가하는 새로운 지지력이론식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.15-26
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• 2010

부착 긴장재를 이용한 프리스트레스를 도입하는 조립식 교각의 구조 성능을 평가하기 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 교각의 이음부를 가로질러 축방향으로 연속배치되는 강재로 강봉과 일반철근, 매입강관과 강연선의 조합을 선택하였다. 주요 설계 변수는 강재량, 프리스트레스의 수준, 단면 상세로 하였다. 이음부 벌어짐 이후에 연속 강재가 하중을 모두 부담하여 응력의 증감을 일으키는데 강재비가 높을수록 휨강도가 높게 나타나고 에너지 소산능력도 현저하게 증가하였다. 매입강재를 갖는 프리캐스트 교각은 최대하중 이후의 거동이 안정적으로 나타나 높은 변위연성도를 나타내었고 프리스트레스 증가에 따른 에너지 소산능력의 증가도 나타내었다. 프리스트레스의 수준이 높을수록 초기 변형 회복능력이 양호하게 나타났고 횡철근의 응력증가도 크게 나타났다. 조립식 교각의 최대하중 도달 이후의 강도 저하가 급격하게 발생하지 않도록 긴장재와 일반강재의 조합을 결정하여야 한다.