• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.11 no.5
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• pp.1-9
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• 2007

This study summarizes the results of a research project aimed at investigating the inelastic rotation capacity of beam-column connections of reinforced concrete moment frames. A total of 91 test specimens for beam-column joint connections were examined in detail, and 28 specimens were classified as special moment frame connections based on the design and detailing requirements in the ACI 318-02 Provisions. Then the acceptance criteria, originally defined for steel moment frame connections in the AISC-02 Seismic Provisions, were used to evaluate the joint connections of concrete moment frames. Twenty-seven out of 28 test specimens that satisfy the design requirements for special moment frame structures provide sufficient strength and are ductile up to a plastic rotation of 0.03 rad. without any major degradation in strength. Joint shear stress, column-to-beam flexural strength ratio, and transverse reinforcement ratio in a joint all play a key role in good performance of the connections.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.15 no.6
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• pp.569-577
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• 2015

Recently, the concept of seismic design has changed from prescriptive to performance based design. For the performance based design with the specified target performance of the structure, it is necessary to execute the inelastic structural analysis to predict precisely the actual behavior of the structure. To address this issue, the seismic performance of the 5-story RC moment-resisting frames designed in accordance with KBC2009 is evaluated through push-over analysis and economic analysis is conducted focused on the direct construction costs. The results show that the ordinary and the intermediate moment-resisting frame are evaluated to meet the required performance design criteria and that the direct construction costs of the two frames are similar. However, although the special moment-resisting frame designed with strong column-weak girder philosophy satisfies the required performance design criteria, the direct construction cost is uneconomical compared with other frames. Therefore, although the intermediate moment-resisting frame of design category D is prohibited in IBC2012, the ordinary and the intermediate moment-resisting frame are estimated to be more reasonable than the special moment-resisting frame for the design of 5-story RC moment-resisting frame.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.24 no.5
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• pp.517-524
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• 2012

In this study, the effects of the inelastic shear behavior of beam-column joint and the vertical distribution of lateral load are evaluated considering higher modes on the response of RC OMRF using the pushover analysis. A structure used for the analysis was a 5-story structure located at site class SB and seismic design category C, which was designed in accordance with KBC2009. Bending moment-curvature relationship for beam and column was identified using fiber model. Also, bending moment-rotation relationship for beam-column joint was calculated using simple and unified joint shear behavior model and moment equilibrium relationship for the joint. The results of pushover analysis showed that, although the rigid beam-column joint overestimated the stiffness and strength of the structure, the inelastic shear behavior of beam-column joint could be neglected in the process of structural design since the average response modification factor satisfied the criteria of KBC2009 for RC OMRF independent to inelastic behavior of joint.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.14-17
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• 2010

본 논문에서는 국내에서 주상복합건물에 주로 건설되는 철근콘크리트 전단벽과 무량판 골조 기둥 시스템의 횡저항 거동을 조사, 분석하였다. 이 시스템의 내진설계 시 건물골조시스템을 적용하게 되는데 전단벽 설계는 큰 어려움이 없으나 골조의 경우 변형의 적합성을 고려해야 할 경우에 상세하고 명확한 지침이 마련되어 있지 않아 그 적용이 쉽지 않다. 이를 해결하기 위하여 예제 건물을 선정하여 기준에 따라 설계한 후 비선형정적 해석을 수행하여 철근콘크리트 전단벽과 무량판 골조 기둥의 비선형 거동을 조사하였다. 그 결과 무량판 골조 기둥의 거동은 전단벽에 종속되었고 변형의 적합성을 고려하기 위해 골조의 모멘트를 증폭하더라도 기둥의 단면 변화가 크지 않으므로 실무적으로 큰 어려움이 없는 것으로 나타났다. 다만 강도뿐만 아니라 변형 능력에 대해서도 추가적인 연구가 필요하다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.1 no.1
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• pp.105-114
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• 1989

휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.5 s.89
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• pp.673-678
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• 2005

ACI 318 (1999) defines three types of moment frames: Ordinary Moment Resisting Concrete Frame (OMRCF), Intermediate Moment Resisting Concrete Frame (IMRCF), and Special Moment Resisting Concrete Frame (SMRCF). OMRCF is the most popular type of moment frame in mild seismic zones that requires the least detail and design requirements. This study focuses on the seismic performance of Ordinary Moment Resisting Concrete Frames (OMRCF) designed only for gravity loads. For this purpose a 3-story OMRCF was designed in compliance with the minimum design requirements in ACI 318 (1999). An one third 3 story specimen was made and tested. For scaled model, the similitude law of true replica was applied. The specimen was loaded with quasi-static reversed cyclic lateral loading. The overall behavior of OMRCF is quite stable without abrupt strength degradation. It is found that tested frame has the base shear strength larger than the design base shear for seismic zone 1, 2A and 2B calculated using UBC 1997.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.150-153
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• 2010

본 논문에서는 비내진 설계된 철근콘크리트 골조로 이루어진 저층의 노후공동주택의 내진성능을 향상시키기 위한 구조물의 보강방법에 대해 연구하였다. 이를 위하여 비선형 정적 해석과 시간 이력 해석을 수행하여 추가되는 철골 모멘트골조와 가새의 내진보강 효과를 검증하였다. 해석결과에 따르면 $H150{\times}150{\times}6{\times}8$로 구성된 철골 모멘트골조는 탄성구간에서는 하중의 약 1%, 구조물이 항복한 이후, 최대 3.5%까지 하중을 부담하여 자체적으로 지진하중에 대한 저항 성능은 크지 않았다. 그러나 철골 모멘트골조와 가새를 동시에 사용함으로써 접합부의 조기 파괴를 방지하고 구조물의 내진성능을 큰 폭으로 증진시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.7 no.1
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• pp.9-16
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• 2003

To evaluate the seismic performance of multistory building structures use an equivalent SDOF model to represent the resistance of the structure to deformation as it respond in its predominant mode. This paper presents a method of converting a MDOF system into an equivalent SDOF model. The principal objective of this investigation is to evaluate appropriateness of converting method through perform nonlinear time history analysis of a multistory building structures and an equivalent SDOF model. The hysteresis rules to be used an equivalent SDOF model is obtained from the pushover analysis. Comparing the peak inelastic response of a moment resisting reinforced concrete frames and an equivalent SDOF model, the adequacy and the validity of the converting method is verified. The conclusion of this study is following; A method of converting a MDOF system into an equivalent SDOF model through the nonlinear time history response analysis is valid. The representative lateral displacement of a moment resisting reinforced concrete frames is close to the height of the first modal participation vector \ulcorner$_1{\beta}$${_1{\mu}}=1$. It can be found that the hysteresis rule of an equivalent SDOF model have influence on the time history response. Therefore, it necessary for selecting hysteresis rules to consider hysteresis characteristics of a moment resisting reinforced concrete frames.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.5
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• pp.429-436
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• 2016

In this study, the genetic algorithm based optimal structural design method is proposed. The objective functions are to minimize the cost and $CO_2$ emissions, simultaneously. The cost and $CO_2$ emissions are calculated based on the cross-sectional dimensions, length, material strength, and reinforcement ratio of beam and column members. Thus, the cost and $CO_2$ emissions are evaluated by using the amounts of concrete and reinforcement used to construct a building. In this study, the cost and $CO_2$ emissions calculated at the phases of material transportation, construction, and building operation are excluded. The constraint conditions on the strength of beam and column members and the inter-story drift ratio are considered. The linear static analysis by using OpenSees is automatically conducted in the proposed method. The genetic algorithm is employed to solve the formulated problem. The proposed method is validated by applying it to the 4-story reinforced concrete moment frame example.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.6
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• pp.255-266
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• 1997

본 논문의 목적은 내진상세를 가진 철근콘크리트 골조의 비탄성 거동 예측에서 현재 사용되고 있는 해석적 방법이 가지는 신뢰성을 검토하고 실험에서 실측할 수 없었던 내부 힘의 분포 및 변화과정을 관찰하는 것이다. 이를 위하여 이미 실험이 수행된 2경간 2층 내진상세 모멘트-저항 철근콘크리트 평면골조(1)를 대상으로 ICARC 2D 프로그램(3)을 사용하여비탄성해석을 수행하였다. 해석결과가 실험결과에 최대한 일치하도록 관련 모델 변수들을 조절하였다. 이러한 해석결과가 실험결과와 어느 정도 일치하는 지 비교하였으며, 해석결과 얻어진 내부 힘의 발전과정을 관찰한결과 다음과 같은 결론에 도달하였다. (1)전체 횡력-횡변위 관계는 실험결과에 매우 유사하게 해석결과를 얻을 수 있다. (2)구조물의 힘의 분포 및 재분재 과정에 관련하여 해석은 구체적인 정보를 제사하였으며 실험결과 나타난 균열 및 변형결과와 대체로 일치한 소성힌지 발생과 파괴메카니즘을 나타내어 그 유용성을 입증하고 있다. (3)해석결과가 대체로 실험결가아 일치하나 국부거동과 관련하여 일부분 실제거동과 상당한 차이를 나타내어, 보다 정확한 모델을 개발할 필요성을 느낀다.