• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.333-345
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• 2008

프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 적용이 2거더 교량이나 개구제형 강박스 교량으로 확대되고 있다. 소수거더교에 프리캐스트 바닥판 교량의 적용에서 가장 어려운 점은 완전합성을 확보하기 위해 필요한 전단연결재의 배치이다. 좁은 영역에 많은 연결재를 배치해야 하기 때문에 프리캐스트 바닥판의 단면 손실이 커서 철근의 배치가 어렵게 된다. 이 논문에서는 현재 설계 기준에서 제시하고 있는 스터드 전단연결재의 최소 간격보다 좁은 연결재 간격을 가질 경우의 극한 강도 특성을 정적 실험을 통해 평가하였다. 실험결과로부터 최소 간격보다 좁은 간격으로 배치할 경우에 현재의 설계기준 강도보다 낮은 극한 강도를 발현하는 것으로 나타났고 프리캐스트 슬래브의 보강 혹은 포켓부의 부분보강의 효과로 인해 강도 증진이 나타났다. 그룹 스터드 전단연결부의 설계는 연결재 전단강도와 콘크리트 슬래브의 강도의 상대적인 비로부터 파괴모드를 예측하고 연결재 파괴를 유도할 수 있도록 이루어져야 한다. 실험결과로부터 스터드 간격을 고려한 그룹 스터드 전단연결부의 극한강도에 대한 경험식을 제안하였다. 피로실험을 수행한 결과로부터 이 연구의 실험범위내에서는 그룹스터드 전단연결부의 피로강도 감소가 나타나지 않는 것으로 밝혀졌다. 연구결과를 활용하여 프리캐스트 바닥판의 상세를 개선하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1334-1340
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• 2004

종래의 앵글 조립재와 철주빔의 연결방법을 검토하고 강관주와 강관빔의 연결시 종래의 앵글보다 우수한 점들을 열거하며 연결부분의 모멘트 등을 검토하여 경제적인면 등의 우수성을 보여줘 장래에는 조립빔보다 강관빔으로 교체하는 것이 철도의 경제적인 면이나 유지보수적인 측면에서 유리함을 보여준다. 종래의 수계산에 의존하거나 외주에 의거하여 계산되어졌으나 마이다스아이티사의 CIVIL프로그램을 응용하여 계산한다면 충분히 자체적으로도 강도계산이 이루어질 수 있다. 전단력과 허용인장응력, 허용휨압축응력, 허용전단응력등을 검토하고 이에따라 합성응력을 검토하여 강관주의 안전성을 보여준다. 또한 연결부의 사용볼트 및 볼트 허용인장강도, 전단강도, 축력, 전단력, 모멘트등도 검토하고 나아가 전철주 기초의 base plate 연결부위도 검토한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.481-492
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• 2018

본 강판 콘크리트 합성보는 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성되어 2개의 이질 재료를 결합한다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 이 연구에서, SPC 보는 스터드가 없는 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡한 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어있다. Cap을 전단연결재로 사용하여 SPC 보의 휨성능을 분석하기 위해 변위 제어 모드에서 단조 하중 2점가력 실험을 수행 하였다. 전단 연결재 유형, 돌출 길이, 강판의 두께의 변수를 갖는 5개의 시험편을 제작하여 시험 하였다. KBC 2009에서 제시하는 전단강도비와 휨강도비의 관계를 분석하였다. 시험 결과로 전단 강도비를 40% 이상으로 나타냈다. 전단 연결재와 Cap을 부착하였음에도 완전합성보로 가정한 휨강도의 70% 이상의 휨강도를 발휘하였다. 또한 Cap이 스터드 보다는 작은 전단강도를 보였으나, Cap이 전단연결재 역할을 하였다. 강판두께를 변수로 한 경우, 완전합성보 대비 약 70%의 휨강도를 발휘하였으며, 유사한 변형성능을 나타내었다. 불완전합성거동함에 따라 국부좌굴이 발생하였으나, 상대적으로 두꺼운 강판의 경우 5% 높은 강도에서 국부좌굴이 발생하였다. 또한 좌굴폭이 15% 감소하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.573-581
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• 2008

본 연구에서는 무지주 지하합성벽에서 흙막이용 H-말뚝과 콘크리트 벽체의 전단성능을 구명하고 특히 전단 연결재를 폼타이로 대체하였을 경우의 폼타이 직경에 따른 전단성능 평가와 폼타이의 배치 방법에 따른 전단성능을 평가할 수 있는 방안을 제시하고 있다. 지하합성벽의 전단성능을 평가하고자 폼타이의 직경, 배치 방법, 전단연결재를 폼타이로 대체하였을 경우를 주요변수로 선정하여 6개의 실험체를 제작하였다. 폼타이의 직경에 따라서는 전단성능이 효과적인 것으로 나타났으며, 폼타이 배치에 따라서는 거의 유사한 전단성능을 발휘하였으며, 전단연결재를 폼타이로 대체한 경우에서는 전단성능이 10% 정도 크게 나타나 무지주 지하옹벽에 적용가능한 것으로 판단된다. ACI 349-06과 PCI, ACI 318-05, AISC 360-05에서 제시하고 있는 식으로 계산한 결과와 실험 결과를 비교하였을 경우 전단연결재의 전단 강도를 ASIC 식이 가장 유사하게 나타내고 있음을 볼 수 있다. 또한 콘크리트와 철골부재의 접합면에 생기는 마찰력에 추후 연구를 통한 전단내력을 평가할 경우 지하합성벽의 전단내력을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.5015-5020
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• 2015

기존에 제안된 Perfobond rib connector의 강도평가식은 압축강도가 약 50 MPa 이하의 콘크리트 강도 범위에 대한 Push-out test의 결과로 유도된 것으로서, 압축강도 80 MPa 이상의 초고성능 콘크리트에 대한 전단 연결재 성능 평가를 위하여 Perfobond rib 연결재의 전단강도를 파악하기 위한 Push-out test를 수행하였다. Perfobond rib connector의 제작변수는 관통홀의 지름 및 개수이며, 강섬유가 혼입된 180 MPa의 콘크리와 강섬유를 혼입하지 않은 압축강도 80 MPa의 콘크리트를 적용하여 콘크리트 강도 변화에 대한 전단강도 변화를 검토하였다. 실험결과, 콘크리트 강도와 홀의 개수가 증가함 따라 전단강도가 증가하며, 다웰 효과에 의한 전단강도 증가율도 큰 것으로 나타났다. 기존에 다른 연구자들이 제안한 강도식으로 계산된 예측치와 비교한 결과, 실험값은 Oguejiofor & Hosain[2]이 제안한 강도식에 근접한 결과를 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.405-416
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• 2006

프리플렉스 보와 같이 강재가 콘크리트에 매입된 형태의 합성거더에서 합성 작용을 확보하기 위한 연결재로 말굽형 전단연결재,각강 전단연결재가 주로 사용된다. 얇은 콘크리트 부분이 강재를 둘러싸고 있기 때문에 콘크리트 덮개 확보를 위한 상세를 고려하면 스터드와 같은 전단연결재 사용이 어렵고 상당히 많은 수준의 합성작용이 부착 및 마찰에 의해 확보된다. 프리플렉스 보와 같이 콘크리트 부분에 많은 프리스트레스를 도입하기 위해 하부 케이싱 콘크리트와 강재단면사이의 소요 수 평전단강도가 높게 전단연결재, 각강 전단연결재에 대한 정적 강도 평가를 실험을 통해 수행하였고 부착의 효과를 보기 위한 실험도 함께 실시하였다. 현재의 허용전단력 설계 기준을 실험을 통해 검토하고 좀 더 일반화된 설계기준을 제시하기 위해서 유로코드의 블록 연 결재의 설계 개념을 채용하여 말굽형과 각강 전단연결재를 위한 설계 기준을 제시하였다. 파괴모드를 지압파괴와 전단파괴로 구분하여 각각에 대한 강도 평가 방안을 제시하고 실험결과와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1993-1999
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• 2013

강합성 구조는 교량의 상하부 구조, 풍력 타워, 건축물의 기둥 등의 많은 분야에서 연구되어지고 있다. 강합성 구조의 가장 큰 특징은 강재와 콘크리트를 합성시킴으로서 두 요소의 단점을 극복하여 더욱 우수한 성능을 발휘하게 한다. 강합성 구조에서 강재와 콘크리트가 합성거동을 하지 않을 경우에 성능의 향상을 기대하기 어렵기 때문에 반드시 합성구조화 시켜야 한다. 교량의 상부구조에서는 강합성 보를 합성 거동시키기 위하여 다양한 방법의 합성방법을 제시하였으나 내부 구속 중공 RC 기둥이나 내부 구속 중공 CFT 기둥과 같은 새롭게 제안된 강합성 부재의 경우에는 거의 연구가 되지 않은 실정이다. 이러한 강합성 부재는 내 외부와 콘크리트가 합성되지 않을 경우, 두 재료간 슬립이 발생하여 설계 성능보다 성능이 감소할 가능성이 매우 크기 때문에 반드시 콘크리트와 강재가 일체 거동을 할 수 있도록 합성 방법을 제시하여 주어야 한다. 본 연구에서는 전단 연결재를 위의 기둥들에 적용하는 방안을 마련하기 위하여 전단 연결재의 실험적 거동 특성을 분석을 통해 추후에 전단 연결재 설계법 제시를 위한 기초 자료를 구축하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.421-428
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• 2014

이 연구는 파형 GFRP 전단연결재가 보강된 중단열 벽체의 면내전단거동을 알아보기 위하여 실시되었다. 기존의 중단열 벽체의 단열성능 향상과 내/외측 벽체의 합성거동을 위하여 파형 GFRP 전단연결재를 보강하였다. 실험체는 2개의 단열재로 구분된 3개의 콘크리트 벽체로 구성되어 있으며, 중앙부 벽체에 수직방향의 전단력을 가하였다. 주요변수는 단열재의 종류 (압출법 보온판 및 비드법 보온판) 및 보강된 전단연결재의 너비(300 및 400 mm)과 폭(10 및 15 mm)를 변수로 설정하였으며, 실험체의 파괴양상 및 전단흐름강도-평균상대변위 관계 대한 분석을 실시하였다. 실험 결과 콘크리트와 단열재의 부착응력은 중단열 벽체의 초기거동에 상당한 영향이 있는 것으로 판단되며, 전단연결재가 보강되지 않은 경우 XPSS를 사용한 중단열 벽체의 강성 및 강성이 EPS 단열재의 경우보다 높게 나타났다. 전단연결재의 보강효과는 단열재에 따라 상이하게 나타났으며, 전단연결재의 보강상세에 단열재의 역학적 특성을 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.275-281
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• 2007

최근에 교량과 건축물의 건설에 강-콘크리트 합성 구조물이 광범위하게 적용되고 있다. 본 논문에서는 과거의 현장 타설 철근콘크리트 바닥판을 대체하기 위하여 새로운 형태의 강-콘크리트 합성 바닥판을 재안하였다. 유공판재형 전단 연결재는 성형 강판과 콘크리트 사이의 수평전단저항력을 제공하는데 유용하였다. 제안된 바닥판 시스템의 효과를 증명하기 위하여 PSC 거더용 바닥판을 8개 제작하였으며, 정적 하중 상태에서 바닥판의 수평전단저항력을 결정하기 위하여 4가지의 전단 지간을 적용하여 실험을 수행하였다. 또한 제안된 바닥판과의 비교를 위하여 2개의 철근콘크리트 바닥판을 제작하여 실험을 수행하였다. 그리고 제안된 바닥판 시스템의 수평전단저항력은 m-k 방법을 이용하여 산정되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.325-332
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• 2004

강합성거더 교량의 단면은 강거더와 콘크리트 슬래브의 합성정도에 따라 각각 비합성, 부분합성 그리고 완전합성 단면들로 구분 할 수 있다. 국내의 경우 강합성거더 교량의 단면을 합성시키기 위하여 일반적으로 전단 연결재 중 스터드를 사용하도록 규정하고 있고, 진단 연결재가 없는 경우 즉 비합성 단면의 경우에는 바닥판 앵커를 설치하도록 경험적으로 규정하고 있다. 그러나 바닥판 앵커를 사용한 단면의 실제 거동은 비합성 거동이 아닌 부분합성의 거동을 나타낸다. 그러한 이유로 본 연구에서는 바닥판 앵커를 사용한 플레이트거더교의 부분합성에 관한 해석 및 실험연구를 수행하였다. 실험연구를 통해서 바닥판 앵커의 초기강성을 산정하였고, 해석연구를 통해서 바닥판 앵커를 사용한 단순 및 2경간 연속 플레이트거더교의 합성정도를 비교$\cdot$분석하였다. 또한, 실험에 의해 산정된 강성 값에 근거하여, 2경간 연속 플레이트거더교에 바닥판 앵커를 적용하였을 때 발생할 수 있는 내부지점부 콘크리트의 인장응력 저감 효과를 검토하였다.