• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.301-304
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• 2008

본 연구에서는 싱글 플레이트 전단접합에 앵글을 접합한 새로운 방식의 철골 커플링보를 개발하여 여러 가지 구조적 성능을 평가하고자 한다. 주요 변수는 앵글유무, 콘크리트 보강 유무, 매립길이, 결손단면이다. 실험은 커플링 보의 가운데 지점을 2,000kN Actuator를 이용하여 횡방향 반복가력을 가하여 구조물의 전체적인 거동을 알아본다. 실험결과 싱글 플레이트 전단 접합부로 이루어진 실험체보다 앵글을 접합한 실험체가 강도, 변형능력, 강성, 에너지 소산 능력 등 전반적인 구조적 성능이 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 매립된 철골보 주위에 전단철근을 보강하지 않은 경우 PC벽체의 조기 지압파괴로 인해 그 성능이 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 전단철근이 배근이 된 경우 철골 커플링 보의 전단 항복이 발생할 때까지 PC벽체의 파괴가 충분히 지연되는 것으로 나타났다. 앵글이 접합된 경우 매립길이가 작아도 그 성능이 떨어지지 않았다. 결손 단면이 있을 경우 강도는 작게 나타났으나 접합부 전단 강도보다 훨씬 작도록 설계된 관계로 PC벽체의 파괴가 발생하기 전에 충분히 전단 거동을 통해 우수한 성능을 발휘하였다. 이러한 결과는 시공성과 경제성 향상을 위해 앵글을 접합한 철골 커플링 보 방식이 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.375-381
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• 2008

본 연구는 기존의 perfobond rib을 절곡시켜 변형시킨 형태인 corrugated rib 전단연결재의 전단강도를 평가하기 위하여 push-out 실험을 통하여 기존의 전단연결재인 stud, perfobond rib 전단연결재와 비교하였다. Corrugated rib 전단연결재의 전단강도에 기여하는 요인인 홀의 유무, 관통철근의 유무, 파형의 파고, rib의 높이 등을 고려하여 총 12본의 push-out 시험체를 제작하였다. 실험결과 corrugated rib 전단연결재 시험체는 콘크리트 슬래브의 지압성 파괴에 의하여 파괴 모드가 결정되었으며, 용접부의 파괴는 발생하지 않았다. 또한 corrugated rib 전단연결재가 perfobond rib 전단연결재보다 최대 96%의 전단저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 관통철근의 배근유무에 따라 48%의 전단강도가 증가하는 것으로 나타났다. Corrugated rib 전단연결재의 홀 및 관통철근에 의해 콘크리트 다웰 효과가 증가되었으며, 파형의 파고 및 rib의 높이가 증가할수록 콘크리트 지압저항 영역의 증가로 인하여 전단강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.156-156
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• 2011

중량물 혹은 철골구조물 등을 고정시키는데, 건축구조물의 철골기둥, 터빈 제네레이터 기기등을 콘크리트 구조물에 부착시키기 위해 널리 쓰인다. 1990년대 들어 국내 건물의 리모델링, 보수 및 유지관리의 증가에 따라 앵커의 사용량도 현저히 증가하고 있으나 대부분 고가의 외국산제품을 수입하고 있다. 현재 국내외에 주로 시행되는 앵커타입은 마찰형 앵커이나 마찰형 앵커와 달리 지압형 앵커의 경우, 외국에서는 이미 그 유효성에 대한 인식이 널리 퍼져있으며 각국의 지반조건에 적합한 설계법이 개발되었다. 그러나 국내의 경우 이러한 연구가 미진한 실정이며 이에 대한 연구가 절실한 상황이다. 본 연구에서는 중량물앵커(Heavy Duty Anchor)의 인장시험을 실시하여 내력을 규명하고 도출한 결과를 기존 시험연구 결과와 비교분석하여 기 제안된 이론식들과 사업경제성에대해 보다 깊이있고 정확한 적용성을 입증하는데 본 연구를 수행하였다. 시험을 통한 저강도 파괴시험의 결과 구조부재의 접합부에서 각 시험체마다 뽑힘파괴가 발생하였으며, 뽑힘파괴가 발생한 시험체는 앵커강재의 파괴력 또는 콘크리트의 콘파괴를 발생시키기에는 앵커슬리브의 확장력이 작게 작용되었다. 그 결과, 콘파괴 대신 구조부재의 접합부에서 뽑힘파괴가 발생되었으며 이를 통해 설계시, 앵커의 안정성을 증가시키기 위해 구조부재의 접합부를 연성적이며, 부가여력을 충분히 지니도록 설계하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 고강도 파괴시험의 결과 콘파괴가 발생되었음을 알 수 있는데, 본 시험에 사용된 앵커의 경우 정착위치가 구조물의 연단 모서리 거리와 너무 근접하여 앵커의 내력이 감소하게 되어 콘크리트의 콘강도가 발생되기 전에 먼저 파괴되었다. 따라서 설계시, 앵커의 파괴강도를 증가시키기 위해 앵커의 정착위치를 고려한 설치를 통해 앵커체결과정에서 적정 연단거리를 확보하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 앵커볼트 최소간격과 연단거리에 따른 파괴시험결과 앵커볼트의 간격이 허용범위 내에서 넓어질수록 불균등 부반력의 차는 감소하였으며, 최대 부반력도 감소하였다. 따라서 앵커의 파괴저항강도를 증가시키기 위해서는 허용범위 내에서 앵커볼트의 설치간격을 증가시키는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.201-208
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• 1999

철근콘크리트 구조물은 과도한 하중과 유지관리의 소홀 등 여러 가지 이유로 보수${\cdot}$보강을 필요로 하는 경우가 많다. 이에 대해 국내에서는 철근콘크리트구조체의 보강방법으로 강판, 탄소섬유쉬트, 탄소섬유판을 사용하고 있다. 그러나 이들 보강재료의 성능에 대하여 신뢰할 만한 연구 결과가 아직까지 충분치 않은 실정이다. 본 연구는 보강재의 종류, 균열폭, 하중의 재하상태를 변수로 보강된 철근콘크리트보의 거동을 규명하고자 하였다. 보수시험체의 경우 기준시험체와 내력과 연성은 비슷한 거동을 나타냈으나 파괴형상은 인장부위 콘크리트의 탈락과 지압파괴가 발생하였다. 보강시험체의 경우, 보강의 효과는 뚜렷이 나타났으나 보강재의 물성을 100% 발휘하지는 못하였다. 탄소섬유쉬트의 경우 접착제의 성능이 완벽하지 않아 최대 내격시의 변형률이 파단시의 변형률과 비교하여 66%정도로 나타났다. 또한 보강시의 균열폭과 하중의 유${\cdot}$무는 부재의 내력과 거동에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 스터럽 보강 선설치 앵커의 정적 전단하중에 대한 저항강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 실험변수로는 전면지압철근 유무와 콘크리트 균열 유무로 설정하였다. 앵커는 M36, 연단거리는 180mm로 하였다. 모든 철근은 HD-10 철근을 사용하고 스터럽의 간격은 100mm로 하였다. 실험으로부터 전면지압철근을 설치한 경우 스터럽 저항강도는 16% 증가하였다. 한편 균열 콘크리트에서의 저항강도는 비균열 콘크리트에 비해 5% 감소에 불과하였다. 실험 결과로부터 ACI 318 및 ETAG 001 기준은 스터럽의 저항강도를 안전측으로 평가하였으며, 적절한 강도 평가 방안을 제안하였다. 마지막으로 스터럽 보강 시 앵커 본체의 파괴강도에 대한 고찰을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.347-357
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• 2015

본 연구에서는 지진모의실험으로 비보강 선설치앵커의 전단에 대한 콘크리트 파열파괴강도를 평가하기 위한 실험 연구를 수행하였다. 이를 위해 앵커 직경 30mm, 연단거리 150mm, 매입깊이 240mm인 비균열 시험체와 전단하중에 수직 및 수평 방향 균열콘크리트 시험체들에 대해 각각 실험을 수행하였다. 지진모의실험 시 동적 가력은 CSA N287.2, ACI 355.2와 ETAG 001 기준을 참조하여 결정하였으며 이후 파괴 시까지 정적 재하를 실시하였다. 비균열 및 균열콘크리트 모두 지진모의실험에 의한 저항강도는 각각 정적 강도와 거의 동등한 수준이었다. 한편, 콘크리트 파괴단면의 깊이는 $8d_0$에 모두 미치지 못하였으며 이로부터 기존 강도식에 비해 유효지압길이를 고려하지 않는 ACI 318-11의 수정강도식이 콘크리트 파열파괴강도를 적절하게 평가하는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제19권4호
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• pp.304-317
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• 2009

대부분의 결정질 암석은 압축강도에 비해 인장강도가 현저하게 낮으므로 근본적으로는 인장에 의한 취성파괴의 형태를 나타낸다. 암반이 충분한 강도와 지지력을 가진다 하더라도 현지 암반응력이 크거나 암반 구조물 형상에 따른 유도응력의 작용방향에 의해 암반의 강도를 초과하는 응력집중이 발생될 경우 취성파괴가 발생할 수 있다. 따라서 심부 암반 구조물의 안정성평가를 위해서는 암반의 취성파괴 거동특성 규명이 반드시 필요하다. 암반이 충분한 강도와 지지력을 가진다 하더라도 현지 암반응력이 크거나 암반 구조물 형상에 따른 유도응력의 작용방향에 의해 암반의 강도를 초과하는 응력집중이 발생될 경우 취성파괴가 발생할 수 있다. 따라서 심부 암반 구조물의 안정성평가를 위해서는 암반의 취성파괴 거동특성 규명이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 과지압을 받는 심부터널 주변 암반의 취성파괴 특성을 파악하기 위하여 국내 대표 암종인 흑운모 화강암과 화강암질 편마암의 대심도 암석시료에 대한 손상제어시험을 수행하고, 이로부터 점착력과 마찰각의 변화특성을 파악하였다. 또한 그 결과를 이용하여 CWFS 모델을 구성하고, 이 모델을 지하심부에 굴착되는 터널에 적용하여 터널주변 암반에 발생하는 취성파괴 양상 및 파괴가능 심도를 M-C 모델 결과와 비교 및 분석하였다.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.49-58
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• 2012

앵커두부에서의 많은 문제점들은 앵커두부가 외부에 노출되어 풍화에 직접적인 영향을 받고, 진동이나 외력에 의해 물리적인 변형과 손상을 많이 받기 때문이다. 본 연구에서는 기존 수압판 방식의 파괴원인을 분석하여 앵커두부에서 발생하는 문제점 해결을 위해 앵커두부의 지표면 근입방식을 제시하였다. 앵커두부처리 방식의 안정성을 기존방식과 비교, 검토하기 위하여 범용해석프로그램인 ABAQUS로 3차원 정밀 수치해석을 수행하여 하중조건에 따른 변위 및 응력분포양상을 분석하였고, 현장 적용성 검증을 위한 시험시공과 계측을 통해 적용 가능성을 평가하였다. 수치해석 결과는 최대수직응력이 9.73 MPa, 수직변위가 1.34 mm로 나타났고, 현장시험을 통하여 콘크리트 수압판의 변위가 근입형 지압판에 비해 3~4배의 큰 변위량을 보인다는 것을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.169-180
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• 2017

본 연구에서는 국내 소규모 철골조 건축물에서 실제 시공된 보-기둥 약축 접합부에 대한 현황조사를 바탕으로 시공성을 향상시킨 약축접합부 상세를 제안하였으며, 제안된 약축접합부에 대한 반복가력 실험을 통해 접합부 내진성능을 평가하였다. 실험변수는 보-기둥 접합부에 사용된 볼트의 개수이다. 실험결과, 본 연구에서 제안하고 있는 보-기둥 약축 접합부의 거동은 수평 스티프너에 연결되는 고력볼트의 개수의 의해 결정되는 것으로 나타났다. 접합부에 4개 이상의 볼트접합이 사용될 경우 현행 기준에서 요구하는 부분 강접합 요구조건을 만족시키는 것으로 나타났다. 모든 실험체는 플랜지 연결플레이트의 연단쪽 보 플랜지 볼트 구멍 주위에서 국부적인 지압파괴와 파단 등이 발생하였다. 하지만, 웨브 높이와 플랜지 폭이 작은 기둥을 사용할 경우, 접합부에 사용되는 고력볼트의 개수가 제한적으로 사용되어야 할 것으로 판단되므로 향후 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.480-493
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• 2021

일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 GSI 값을 이용하여 현장 암반조건이 반영된 강도정수 값을 효과적으로 결정할 수 있기 때문에 암반공학 분야에서 표준 파괴기준식의 하나로 인식되고 있다. 그러나 GHB 파괴기준식의 비선형적 형태는 이 식의 수학적 취급을 어렵게 하고 이 식의 적용 범위를 제약하는 요인이 되고 있다. GHB 파괴기준식의 이러한 단점을 극복하기 위한 노력의 하나로 Taylor 다항함수 근사원리를 적용하여 파괴 최대주응력에 대응하는 최소주응력을 근사적으로 계산할 수 있는 명시적, 해석적 수식을 유도하였다. 근사식으로 구한 최소주응력과 수치해석적으로 계산한 정해를 비교하여 이 연구에서 유도한 최소주응력 근사식의 정확성을 검증하였다. 연구결과의 응용사례를 제시하기 위해 근사 최소주응력 계산식을 활용하여 GHB 암반에 굴착된 원형터널 주변에 예상되는 소성영역의 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하였다. 소성영역의 등가 Mohr-Coulomb 강도정수를 정밀하기 산정하기 위해서는 mi, GSI, 초기지압의 크기를 동시에 고려하는 것이 중요한 것으로 나타났다.