• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.72-77
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• 2012

콘크리트-강재 합성보가 고온에 노출된 경우 콘크리트는 강재를 피복하여 온도상승을 지연시키거나 보 내부의 수열용량을 높이는 역할을 한다. 한편 재료 간 일체화로 부재의 강도가 보완되기 때문에 일반적으로 단순 강재 보 보다 합성보의 내화성능이 유리하게 나타난다. 합성보에서 외부에 노출된 강재의 온도상승은 부재 단면의 형상 및 강재의 노출정도와 직접 관련하게 된다. 본 연구에서는 합성보와 일반철골보에 내화인정을 받은 내화뿜칠재를 동일 두께로 피복하여 표준화재조건의 내화실험을 실시하고, 그 결과로 나타난 강재의 온도이력과 단면형상계수와의 관계를 비교 분석하였다. 강재 온도 측정결과와 부재별 단면형상계수의 상관관계를 살펴본 결과 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다. 이 결과는 부재의 내화성능에 영향을 미치는 명확한 조건에 의해 비교우위의 성능예측이 가능한 경우 부재별 개별 인정 없이 표준구조 인정을 통한 보편적인 사용이 가능할 수 있음을 시사한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.501-510
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• 2015

최근 프리캐스트 콘크리트에 현장타설 콘크리트를 타설하는 복합화 공법의 사용이 증가하고 있다. 강섬유 콘크리트는 습식공법에서는 시공성 문제로 적용이 어렵지만, 공장에서 선 제작이 이뤄지는 프리캐스트 부재에는 충분히 사용 가능하다. 강섬유 콘크리트가 복합화 공법에 사용되면 서로 재료적 특성이 다른 강섬유 콘크리트와 일반 콘크리트 합성단면의 전단강도 산정법이 문제가 되고 있다. 하지만 현행 기준은 명확한 기준을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 강섬유 콘크리트가 사용된 합성 부재의 전단강도 실험을 통해 강섬유 콘크리트가 합성단면의 전단강도에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 변수로는 합성단면적비와 전단철근비를 고려하였다. 실험결과를 살펴보면, 강섬유가 인장대에 보강된 경우 강섬유 보강 단면적에 비례하여 전단강도가 증가하였다. 하지만 강섬유의 영향으로 인해 계면에서 수평전단파괴가 쉽게 발생하기 때문에 최소 수평전단철근이 반드시 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.205-217
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• 2014

본 연구에서는 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 정모멘트에 대한 휨저항강도 및 연성 요구조건을 검토하였다. AASHTO LRFD 설계기준에서 강합성 거더의 정모멘트에 대한 공칭 휨저항강도 및 연성 요구조건은 소성모멘트와 소성 중립축을 이용하여 규정하고 있으며, 이때 소성모멘트와 소성중립축은 일반 강재에 대하여 유도된 값이다, 하지만 응력-변형률 거동에서 일반강재와 다르게 HSB 고성능 강재의 소성영역은 명확히 정의될 수 없다. 따라서 고성능 강재의 이상화된 응력-변형률 곡선을 통해 고성능 강재의 소성영역을 가정하여 소성모멘트를 정의하였으며, 다양한 치수를 갖는 임의의 단면에 대하여 수행된 수치 해석의 결과를 통해 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 연성 요구조건 및 공칭 휨저항강도 산정식을 제안하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.235-242
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• 2019

이 연구의 목적은 단면확대 보강을 위해 개발된 폴리머와 초속경 시멘트를 혼입한 콘크리트의 자기 충전성 확보를 위한 배합상세 수정이다. 보강용 콘크리트의 자기충전성은 일본토목학회(JSCE 1999)와 유럽통합기준(EFNARC 2002)에서 제시된 자기충전 콘크리트의 굳기 전 물성시험 및 성능기준을 통해 평가하였다. 실험결과, 동일한 물-결합재 비에서 단위 결합재양을 증가(페이스트 부피비 증가)시키면, 점성이 증가 하지만, 단위수량도 증가하여 점성에 의한 유동성 저하는 없었다. 단면확대 보강용 콘크리트를 위해 개발된 결합재를 이용한 일반강도 콘크리트 배합 시 자기다짐 성능을 확보하기 위한 배합조건은 물-결합재비 38%에서 단위결합재양은 $430kg/m^3{\sim}470kg/m^3$, 잔골재율은 40%~46% 수준이 추천될 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.389-398
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• 2010

교량용 HSB 고성능 강재를 적용한 정모멘트부 강합성거더의 휨저항강도를 모멘트-곡률 해석법으로 산정하고 일반 강재에 적용되는 AASHTO LRFD 조밀단면 휨저항강도 설계식에 의한 휨저항강도와 비교하여 기존 설계식의 적용성을 검토하였다. 다양한 연성특성을 갖는 2,391개 단면을 임의추출법으로 선정하고 재료 비선형 모멘트-곡률 해석 프로그램을 이용하여 이들 단면에 대한 휨저항강도를 구하였다. 합성단면을 구성하는 콘크리트 재료는 CEB-FIP 모델로, HSB600 및 HSB800 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였다. HSB 강재를 적용한 강합성거더 단면의 연성비와 콘크리트 바닥판의 압축강도에 따른 휨저항강도 특성을 분석하고 SM520-TMC 일반 강재를 적용한 경우와 휨저항강도를 비교하였다. 2,391개의 HSB600 강합성거더 단면의 휨저항강도를 분석한 결과, 기존 LRFD 휨저항강도 설계식을 적용할 수 있는 것으로 분석되었다. 반면에, HSB800 강재를 적용한 강합성거더의 경우에는 기존 LRFD 조밀단면 휨저항강도 설계식은 비안전측으로 평가되었으며, HSB800 강합성거더의 모멘트-곡률해석 결과에 근거한 새로운 정모멘트부 휨저항강도 산정식을 제안하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.17-22
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• 1993

3차원 자유곡면의 교차문제는 기하학적인 방법과 수치적인 방법으로 해결할 수 있으며, 지금까지는 일반적으로 선체형상의 단면을 얻기 위해서 기하학적인 방법인 곡면분할 기법을 사용하여 왔다. 본 논문에서는 할선법, 선형보간법 및 반분법 등 간단한 수치해석 방법들을 사용하여서, Bi-Cubic B-Spline Surface로 표현된 선체형상과 임의의 평면에 의해 교차된 선체 단면형상을 갖는 방법을 수행하여 비교 검토하고자 한다. 곡면간의 교체문제는 임의의 단면형상 파악, 선도작성 및 offset Table 구성에 직접 응용되어진다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.125-130
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• 2006

고속철도 교량구간에 차량(KTS)이 주행할 경우 교량 바닥판에서는 큰 가속도 응답이 계측된다. 이러한 가속도의 원인으로는 큰 단면의 국부 진동, 일정한 간격의 침목의 충격 그리고 차량 자체의 진동 등 여러 가지 원인이 있다. BRDM(Bridge Design manual)에서는 이러한 동적 특성치들에 대한 제한치를 규정하고 있는데, 가속도인 경우는 0.35G이하고 규정하고 있다. 실교량 실험에 의해 계측된 가속도 응답은 규정한 제한치인 0.35G 보다는 작지만, 이러한 가속도 응답치들은 차량이 고속으로 주행할 경우 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 큰 단면에서 과도한 국부 진동을 지배하는 가속도 응답을 줄이기 위해서 진동저감 방법을 연구하였다. 비록 휨이나 비틀림 같은 전체 진동모드에는 효과가 작지만 일반적으로 매우 큰 단면을 가진 고속철도 프리스트레스트 상자형 교량의 국부진동인 날개짓 모드를 감소시키는데 진동저감 장치는 효과적이라고 판단된다. 실교량에서 진동저감장치의 실험은 추후 연구를 수행할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.45-54
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• 1991

선형변단면관형(線形變斷面管型) 단면(斷面) 부재(部材)의 3차원(次元) 공간(空間)에서의 고유진동해석(固有振動解析)을 위하여 회전관성(回轉慣性)도 포함하는 질량(質量) 행열(行列)을 유도하였다. 유도과정에서 정확한 변위함수(變位函數)를 사용했다. 일반적으로 많이 사용되는 변단면(變斷面) 부재(部材)의 경사(傾斜)는 매우 작으므로 '정형적분형(整形積分型)'으로 표현된 행열(行列)을 사용하여 변단면(變斷面) 부재(部材)를 포함하는 구조물을 해석할 때에 신빙성(信憑性)없는 결과를 얻게 된다. 이러한 수치적(數値的) 오류(誤謬)를 피하기 위하여 '급수형(級數型)'의 전개식(展開式)을 유도했다. 변단면(變斷面) 부재(部材)의 구조물(構造物)을 해석하기 위하여 본(本) 연구(硏究)에서 유도(誘導)된 질량(質量) 행열(行列)을 사용하여 구한 고유진동수(固有振動數)와 분할 부재(部材)를 균일단면(均一斷面) 탑형태(塔形態)로 표현하여 구한 고유진동수(固有振動數)를 비교(比較)하여 본 연구결과 효율성(效率性)과 정확성(正確性)이 증진(增進)된 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1900-1907
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• 2012

일반적으로 활용되고 있는 원통형 단면쉘 구조로 이루어진 타워구조의 대형화에 한계가 있어 다각형 단면쉘 기둥구조의 활용이 대두되고 있다. 현재 대형 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 이에 3차원 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용한 다양한 변수해석 모델을 수립하여 탄성좌굴 및 비선형비탄성 변수해석을 수행하였다. 이 때, 단면제원은 대형 풍력발전타워 기둥구조에 적용하는 것을 가정하여 선정하였고, 다각형의 각형 수, 잔류응력의 크기 및 분포특성, 강재 항복강도 등의 변수를 고려한 해석결과를 토대로 다각형 단면쉘 기둥구조의 국부좌굴 특성을 분석하였다. 본 변수해석 연구결과로부터 세부적인 잔류응력 분포양상 보다는 잔류응력의 최대크기가 축방향 압축을 받는 다각형 쉘의 국부좌굴강도에 중요한 영향인자인 것을 알 수 있다. 다각형 단면 쉘 구조의 국부좌굴강도는 4변 단순지지된 평판구조의 기준을 적용하여 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.23-30
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• 2012

비대칭 H형강이 콘크리트에 매립되어 화재에 노출되는 일반 합성보에 비하여 내화성능이 높은 슬림플로어 공법에 대한 화재거동특성을 분석하고, 이를 기반으로 내화성능을 향상시킬 수 있는 최적 단면형상 조건을 도출하고자 연구를 수행하였다. 단면형상은 휨 성능을 증진시킬 수 있는 웨브 보강과 화재에 직접 노출되는 하부플랜지의 보강 방안에 대하여 화재실험을 진행하였으며, 무 보강조건과 형상변화시에 발생하는 합성플로어의 처짐을 비교 분석하여 효과적인 단면형상 설계조건을 도출하고자 하였다. 실험결과 웨브 보강방안에 비해 하부플랜지 보강시 내화성능 향상효율이 더 높은 것으로 나타났으며, 이는 화재에 직접적으로 노출되는 하부플랜지 부분에 보강을 하는 것이 급격한 온도상승으로 인한 강도저하로 인해 발생하는 변형을 보다 효율적으로 제어하기 때문으로 판단된다.