• Composites Research
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• 제21권5호
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• pp.1-8
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• 2008

강합성교량에서 스터드 전단연결재 및 Perfobond 전단연결재와 관련된 문제를 해결하고, 콘크리트와 전단연결재가 동시에 파괴되도록 유도하기 위해 역 L형 유공판 전단연결재가 개발되었으며, FRP-콘크리트 합성바닥판에서는 FRP의 재료적 특성과 펄트루젼 생산방식을 고려하여 콘크리트와 FRP의 합성방안으로 Perfobond 형 FRP 전단연결재를 적용하고 있다. 이 연구는 기존 강재 Perfobond 전단연결재에 대한 문헌분석, 2면전단실험, 유한요소해석 등의 방법을 통해 역 L형 유공판 전단연결재, FRP 전단연결재에 대한 각각의 강도를 추정할 수 있는 강도평가식을 제안하였고, 제안한 평가식의 결과와 실험결과를 비교하여 타당성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.483-491
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• 2015

앵글을 전단연결재로 사용한 시공개선형 합성보(BESTOBEAM)의 전단연결재 길이에 따른 전단 내력을 실험적으로 평가하고 전단내력 설계식을 제안하였다. Eurocode 4의 경우와 달리 BESTOBEAM의 전단연결재는 등분포 하중을 받는 보의 거동과 유사하며 그 순경간(BESTO Width)에 따라 전단 내력이 달라진다. BESTO Width와 콘크리트의 강도에 따른 전단 내력을 Push-out 실험을 통해 측정한 결과 BESTO Width가 길어질수록 내력이 감소하고 연성능력은 증가하는 경향을 보였다. 실험결과를 반영하여 Eurocode 4의 설계식을 수정하여 새로운 설계식을 제안하였다. 제안된 설계식을 통해 예측된 전단연결재의 강도는 10% 오차 범위 이내로 잘 맞는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 앵글을 전단연결재로 사용한 BESTOBEAM의 전단 강도 설계에 제안된 식을 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.43-50
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• 2018

본 연구에서는 강주형과 바닥판의 합성에 사용되는 전단연결재에 대한 연구를 위해 세계 각국에서 사용되는 설계기준과 연구사례를 분석하고 교량 바닥판에 작용하는 각종 수직하중으로 인해 강주형과 콘크리트 슬래브의 접촉면에 발생하는 수평방향의 전단력을 전달하는 이 연결재를 설치한 밀어내기 시험체에 대하여 전단실험을 수행하였으며, 이 시험을 통하여 철근 대신 FRP 철근이 배치된 Steel strap 바닥판의 전단열재 평가식을 제안하였다. 본 연구에서의 제안식은 도로교설계기준의 전단연결재 허용강도 대비 약 3배의 안전율을 가지고 있으며, 기존의 DIN 기준과 Viest 평가식과 비교하면 5%정도의 오차로 유사한 결과를 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.759-767
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• 1998

프리캐스트 콘크리트 바닥판을 갖는 교량은 각각의 프리캐스트 바닥판에 전단연결재를 위한 흠을 두어서 강주형과 합성시키는 시스템을 갖는다. 전단연결재를 위한 홈을 무수축모르터로 채울 경우의 전단연결재 설계에 필요한 전단연결부의 강도와 강성의 산정식에 대한 해석적 검토를 수행한다. 허용응력 설계법을 프리캐스트 콘크리트 교량 바닥판에 적용할 경우에 대해 전단연결재의 배치방법을 단순교에 대해 신설과 보수의 경우로 나누어 교량 시스템에 적합하도록 제시하고 지점부 프리캐스트 바닥판의 상세를 제안한다. 강도설계 및 피로설계에 의한 설계방법을 적용할 경우에 대해서 부분합성 이론을 이용한 변수연구를 통해서 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량에 적합한 전단연결재의 배치방법을 제안한다. 실험 및 해석적 연구결과로부터 무수축모르터의 강도 영향을 제시하고 실제 적용시 적절한 강도기준을 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.73-80
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• 2012

합성보는 철골보와 콘크리트슬래브를 스터드볼트로 일체화한 구조이며, 일반적으로 용접을 이용한 스터드볼트(Stud Bolts)가 연결재로 많이 사용된다. 그러나, 스터드볼트는 감전사고와 같은 전기재해나 용접불량 등 문제점을 가지고 있다. 따라서, 드라이빙핀을 이용한 기계적 접합이 대안으로 대두되고 있다. 본 연구는 드라이빙핀 전용 제안형 전단연결재를 이용한 합성보의 횡하중(지진하중이나 풍하중)시 구조적 성능을 평가하고자 한다. 기존형 합성보과 제안형 합성보는 안정된 탄소성 거동을 나타내었으며 기둥주변에서 콘크리트 압괴로 내력이 저하되었다. 따라서, 제안형 합성보는 기존형 합성보를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.15-21
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• 2009

AASHTO LRFD 설계 기준에 따른 합성형 교량 전단연결재 설계는 주로 강도보다는 피로에 의해 지배되는 것으로 알려져 있다. 이 피로 설계는 1966년 Slutter와 Fisher의 연구에 근거하고 있다. 당시의 시험은 1면으로 수행되었기 때문에 편심이 작용하였고, 이로 인하여 전단연결재에 별도의 인장력이 가해지게 되어 피로 강도가 감소되는 결과를 낳은 것으로 보인다. 또한, 피로 S-N 곡선은 응력변동폭과 하중반복 횟수 각각의 로그 스케일에 대하여 선형 관계를 보이는 것으로 Fisher에 의해 후에 밝혀졌으나, 전단연결재의 경우에 대해서만은 아직도 응력변동폭에 로그를 취하지 않고 있다. 이 연구는 현재 미국, 영국, 유럽, 일본에서 사용 중인 피로 설계 곡선을 비교 검토한 결과 미국 설계 기준이 비교적 보수적인 설계를 하고 있음을 확인하였다. 나아가, 당시의 실험 세팅과 데이터를 재분석하고 최근까지 전 세계에 공개된 피로 실험 데이터를 수집하여 분석 비교하고, 이를 바탕으로 적절한 설계식을 추천하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.71-80
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• 2010

교량 바닥판은 차량하중 및 환경 등의 영향을 직접 받는 부재여서 열화손상에 취약하므로 이에 대한 적절한 보수 및 보강이 필요하다. 그러므로 교량 바닥판의 유지관리를 최소화하고 교량의 설계수명까지의 공용을 위해서는 현재의 바닥판 성능을 개선한 고강도, 고내구성의 바닥판 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 철근콘크리트 바닥판의 문제점을 보완하여 새롭게 개발된 강-콘크리트 합성바닥판의 피로성능을 평가하기 위하여 정적실험을 실시하고, 이를 토대로 피로하중을 선정하고 일정진폭 반복하중 하에서 피로실험을 실시하였다. 이로부터 합성바닥판의 주요 구조상세의 S-N 곡선을 작성하고, 이를 피로설계기준과 비교, 평가하여 피로거동 특성을 규명하고 피로설계지침을 제시하였다. 그 결과 본 연구에서 제안된 합성바닥판의 각 구조상세인 절곡강판 상부플랜지 및 절곡강판 중간부, 전단연결재 및 절곡강판 하부플랜지는 모두 충분한 피로강도를 확보하고 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.493-504
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• 2008

본 연구는 속빈 PC 슬래브와 채널을 사용한 매입형 합성보의 휨거동에 관한 것이다. 철골보와 PC슬래브의 경계면에 발생하는 전단력은 채널에 의해서 전달된다. 철골보의 춤에 따라서 총 3개의 실대형 실험체를 제작하여 실험을 수행하였으며 기존에 수행된 전단접합 방식과 비교검토를 수행하였다. 채널 용접형 매입형 합성보의 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않아도 자체가 가지고 있는 기계적․화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 가까운 거동을 나타내었다. 또한, 기존의 합성보의 거동과 같이 탄성구간, 항복구간, 매우 큰 연성, 휨파괴모드(소성힌지), 경계면에서의 매우 낮은 상대슬립 및 연성적인 파괴거동을 나타내었다. 따라서 제안된 전단연결 방식의 경우, 실제 건물에 적용시 규준에서 요구하는 구조적 성능을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.331-340
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• 2008

본 연구는 상부 플랜지가 없는 I형 강재 거더, 즉 역T형의 강재 거더의 일부를 콘크리트에 매립한 역T형강-콘크리트 합성바닥판의 구조거동을 실험적 연구를 통해 분석하여 이를 토대로 새로운 개념의 교량 바닥판 상세를 제안하고자 실시하였다. 이를 위해 기존의 철근콘크리트 바닥판과 강합성 바닥판 시험체를 제작하여 정적 휨파괴 시험을 실시하였다. 이로부터 극한 및 최대하중을 평가하였으며, 전단홀 관통 철근의 적용 유무에 따른 구조거동의 변화를 분석하였다. 실험 결과 전단홀 관통 철근을 적용할 경우에는 충분한 전단강도가 확보되어 전형적인 인장파괴 형태를 나타내고, 극한 및 최대하중 모두 철근콘크리트 바닥판보다 높아지는 것을 알 수 있었다. 또한 철근콘크리트 바닥판보다 강합성 바닥판의 처짐이 크게 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.647-657
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• 2009

본 연구는 강-프리스트레스 콘크리트(PSC) 혼합구조 보를 분절형 교량에 적용하기 위해 필수적으로 요구되는 이종 부재간의 연결에 대한 기초연구로써, 연결부 거동과 시공성을 향상시키기 위해 연결부 상․하부 플레이트에 perfobond rib 전단연결재를 설치한 강-PSC 연결부를 제안하였다. 제안된 연결부가 설치된 보 실험체들을 제작하여 하중재하실험을 통해 연결부의 성능을 확인한 결과, 모든 실험체에서 연결부의 파괴 없이 연결부 인접 PSC부에서 실험체의 파괴와 극한강도가 나타났다. 합성 작용에 의하여 실험체의 초기 강성은 우수한 것으로 나타났으며, 균열의 진전 형상도 전형적인 휨 균열 형상을 나타내었다. 또한, 기존 스터드를 적용한 실험체 이상의 강도를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 그러므로 제안된 연결부는 혼합구조 연결부에 효과적으로 적용 가능하다고 판단된다.