• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.1-9
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• 2017

원형 기둥의 나선철근은 축방향 철근의 위치 고정 및 좌굴방지와 코어콘크리트의 충분한 횡구속으로 기둥의 연성거동에 효과적인 역할을 한다. 각국은 기둥에 요구되는 연성을 확보하기 위하여 나선철근의 최소철근비를 제시하고 있다. ACI 318-14와 국내 콘크리트 구조설계 기준에서 제시하는 나선철근 최소철근비는 Richart et al.(1928)의 이론에 기초하여 개발되었으며 현재까지 사용되고 있다. 그러나 Richart et al.(1928)의 이론은 현대의 고강도 콘크리트, 고강도철근 그리고 나선철근의 배근조건 등의 영향을 고려하지 못한다. 이 연구에서는 나선철근으로 구속된 철근콘크리트 원형 기둥의 내력회복 및 연성증진에 요구되는 나선철근에 대한 수정 최소철근비 산정식을 제시한다. 수정 최소철근비 산정식은 콘크리트 압축강도, 나선철근 항복강도, 기둥의 단면적, 나선철근 배근간격, 나선철근 직경의 영향을 고려하고 있다. 이 논문에서는 재료강도 및 나선철근 최적비를 변수로 한 실험체의 일축 압축실험을 통하여 ACI 318-14에 제시하는 나선철근 최소철근비 산정식의 타당성을 검토하고, 그 결과를 토대로 나선철근 최소철근비 산정식의 수정방안을 고찰하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권3호
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• pp.125-134
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• 1998

최근에 수행된 일련의 철근콘크리트 슬래브 교량의 파괴시험의 결과 비록 교량의 노후화되었다 하더라도 내하력은 설계하중보다 더 크게 나타나고 있다. 본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브 교량의 이런 높은 내하능력을 보이는 여러 가지 원인들 가운데 가장 큰 영향을 줄 것으로 예상되는 슬래브 교량의 하중분배거동에 대한 연구를 수행하였다. 철근콘크리트 슬래브 교량의 윤하중분포폭에 영향을 미치는 주요 변수들에는 지간길이, 교량폭, 단부보, 하중형태 및 지점조건이 있다. 본 연구결과에 의하면 지간길이와 교폭에 따라 현행의 윤하중분포폭은 과소 혹은 과대 평가되고 있다. 이들 각 변수들에 대한 포괄적인 유한요소 해석과 분석을 통하여 철근콘크리트 슬래브 교량의 윤하중분포폭을 도출하였고 이들 결과들을 비선형 회귀분석을 통하여 슬래브 교량의 윤하중분포폭의 예측 및 설계식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 윤하중분포폭의 식은 철근콘크리트 슬래브 교량의 보다 정확한 설계 및 합리적인 내하력 산정시 매우 효율적으로 사용될 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.383-386
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• 2005

철근콘크리트 부재가 하중을 받을 때, 응력교란구역에서의 힘의 흐름은 스트럿-타이 모델을 이용하여 효과적으로 표현할 수 있다. 그러나 스트럿-타이 모델을 이용하여 철근콘크리트 부재의 해석과 설계를 하기 위해서는 큰크리트 압축스트럿이 가지는 유효강도를 정확히 산정하여야 한다. 본 연구는 철근콘크리트 부재에 휨과 전단력이 동시에 작용할 때 발생하는 대각선 균열이 콘크리트 압축스트럿에 미치는 영향에 대해 설명하고 있다. 대각선 균열의 발생 메커니즘과 이로 인한 콘크리트 압축스트럿의 강도 저하를 이론적으로 설명하였으며, 그 결과를 철근콘크리트 보의 강도 산정에 적용하였다. 최종적으로 철근콘크리트 보의 강도 예측값을 기존 연구자들의 실험결과와 비교하여 제안된 이론의 합리성을 검증하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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• pp.147-152
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• 2001

국내외적으로 철근부식에 영향을 받아 콘크리트가 변하는 특성을 실험적으로 연구한 논문이 많이 발표되고 있다. 본 연구에서는 이들 기존 연구에서 시행된 부식촉진방법, 주로 전기적인 방법을 다양한 실험을 통하여 최적방법을 찾고자 하는데 있다. 기존의 연구 중에는 "전위차 부식촉진법을 이용한 철근 콘크리트의 내부식성 예측을 위한 새로운 기법 연구"에서는 20V 직류전원장치를 NaCl용액에 직류회로를 구성한 후 양극과 음극의 전위차를 이용 전류량을 측정한 방법이 있었으며, 철근부식을 일으키는 많은 원인은 염소이온에 의한 것이다. 철근의 부식반응은 전기화학적 반응이다. 부식콘크리크 실험에 많이 이용하고 있는 자연전위법, 분극저항법, 콘크리트저항법들이 있다.(중략)

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.307-314
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• 2003

해양콘크리트 구조물의 내구성에 가장 큰 영향은 미치는 요인 중의 하나가 염소 이온의 침투에 의한 철근부식이다. 염소이온이 콘크리트 구조물 내부로 확산되어 철근이 부식하게 되면 철근의 부피팽창으로 콘크리트 덮개에 균열이 발생하고 철근의 단면적도 줄어들게 된다. 따라서, 구조물은 사용연한을 채우지 못 하고 붕괴되거나 사용성에 큰 문제가 발생하게 된다. (중략)

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.143-153
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• 2021

노화된 교각의 횡철근, 주철근, 겹침이음의 철근부식은 교각의 내진성능에 직접적인 영향을 끼친다. 횡철근 및 주철근의 철근부식은 교각의 전단강도 및 휨강도를 각각 직접적으로 감소시킨다. 겹침이음에 철근부식이 생긴다면, 특히 내진설계되지 않은 기존 노후 교각의 휨강도 및 휨연성을 상당히 감소시킨다. 더불어, 교각에 작용하는 축하중이 증가하면 교각의 전단강도가 증가하게 된다. 이러한 영향들을 고려하여, 본 연구에서는 노화를 고려한 합리적인 내진성능평가를 위해, 앞서 언급한 철근부식, 겹침이음, 축하중이 형상비 2이하인 교각의 전단거동과 휨거동에 어떠한 영향을 미치는지 실험을 통해 확인한다. 철근부식으로 인해 전단파괴가 일어날 것으로 예상되는 교각에서 오히려 휨파괴가 발생하는 것을 확인한다. 이러한 파괴모드와 그 원인을 분석하고 내진보강 시 필요한 고려사항을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.3251-3259
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• 2014

본 논문에서는 철근의 부식을 고려한 철근콘크리트(RC)보의 휨파괴거동을 규명하기 위하여 수행한 일련의 3점휨 파괴시험 및 해석적 연구 결과를 제시하였다. 실험적 연구를 위하여 총12개의 시편보를 제작하였으며, 염수분무시험 챔버를 이용하여 10개월간 촉진부식토록 하였다. 철근부식에 미치는 균열의 영향을 분석하기 위하여 일부 시험체를 공칭휨강도의 30% 와 60%에 해당하는 최대하중으로 미리 하중을 가한 후 염소분무 시험챔버에 보관하였다. 재령 5개월 및 10월에 각각 휨파괴시험을 실시하였으며 최대하중과 하중-처짐곡선을 측정하였다. 실험결과 철근의 부식정도에 따라 철근과 콘크리트간의 부착력 손실이 발생하고 그에 기인하여 휨강도는 최대 5.4%, 연성도는 최대 43%의 저하가 발생하여 철근의 부식이 최대 하중 보다 연성도에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 한편, Maaddawy의 해석적 모델을 이용한 수치해석결과 철근의 부식을 고려한 RC보의 휨파괴거동을 상당부분 잘 묘사할 수 있는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.233-244
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• 1997

구조적으로 손상을 입은 구조물들에 대한 보강방법으로 강판, 카본쉬트, 아라미드섬유쉬트 등을 이용한 접착공법이 최근 들어 많이 사용되고 있으며 그 중 가장 널리 Tm이는 방법은 강판접착공법이다. 강판접착공법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 오고 있으나, 보의 구조적 거동에 영향을 미치는 다양한 인자들의 영향이나 강성, 파괴양상등에 미치는 영향들에 대해서는 체계적인 평가가 이루어지지 않은 실정이며 특히 강판접착공법에서 파괴에 큰 영향을 미치는 박리하중에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일련의 철근콘크리트보부재를 대상으로 하여 주요실험변수로 선행하중의 크기, 강판의길이, 강판의 두께, 앵커볼트의 간격과 유무, 강판의 층수, 측면보강높이를 실험변수로 하여, 휨인장에 대해 강판잡착공법을 적용하여 포괄적인 실험을 수행하였다. 3등분점하중법의 실험결과를 이용하여 처짐, 인장 및 압축 철근의 변형도, 콘크리트와 강판의 변형도를 분석하였고, 이를 토대로 파괴양상과 파괴하중을 분석하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.24-32
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• 2012

철근콘크리트는 건축공사에서 가장 많이 활용되는 구조형식이다. 철근콘크리트 구조물의 콘크리트 물량은 건설 프로젝트에서 많은 비용과 물량을 차지한다. 콘크리트 물량은 전체 공사비에 큰 영향을 미치므로, 물량 부족과 과잉으로 인해 전체 공사비가 변동되지 않도록 관리하는 것이 중요하다. 일반적으로 콘크리트 물량은 거푸집 내 철근의 부피를 공제하지 않고, 거푸집 내 전체 부피로 계산한다. 이는 거푸집 내 설치되는 철근의 부피를 공제하지 않았기 때문에 정확한 콘크리트 물량이라고 할 수 없다. 실제 건설 현장에서도 정확한 물량을 산출하지 못하여 물량 과잉과 부족으로 인해 자원낭비와 추가비용 등이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서 콘크리트 물량오차의 원인 중에 하나인 철근 부피 공제가 콘크리트 물량에 미치는 영향을 분석하였다. BIM기반 물량산출을 통해 철근 부피를 공제한 콘크리트 물량의 차이를 비교한 결과, 1~2%의 물량차이는 기존 콘크리트의 자재 할증 1%를 포함하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3638-3643
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• 2013

현재 공사현장에서 사람이 직접 기계로 철근 굽힘 가공을 하고 있다. 하지만 사람이 직접 기계로 가공하기 때문에 정밀성이 떨어지고 시간이 많이 소요된다. 이를 공장가공방식으로 자동화하여 정밀성과 가공성을 높이기 위해서는 스프링 백 현상을 분석해야한다. 이 현상은 굽힘 공정 이 후 하중제거에 따른 재료의 복원 능력이 발생하여 원래의 요구하는 형상에서 벗어나게 하며 이는 굽힘 각도, 굽힘 반경, 철근의 직경에 영향을 받는다. 우리는 굽힘 각, 굽힘 반경, 철근의 직경을 스프링 백 현상에 영향을 미치는 인자로 정하고 FEM을 통해 각 인자들이 철근 굽힘 가공에 미치는 영향에 대한 경향성을 분석하였다. 그 결과 굽힘 각도 $10^{\circ}$씩 증가함에 따라 약 $0.1^{\circ}$씩 스프링 백 현상이 커졌으며 철근 직경은 ${\varphi}$ 10mm에서 ${\varphi}$ 16mm로 증가함에 따라 약 $0.6^{\circ}$ 증가하였다. 반면 굽힘 반경은 30mm에서 40mm로 증가함에 따라 스프링 백 각도가 약 $0.2^{\circ}$ 줄어드는 현상을 확인할 수 있었다.