• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.92-97
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• 2018

최근 고층건축물에서 화재, 헬기 충돌, 지진, 부실시공 등으로 인하여 건축물 안전에 대한 문제가 대두되고 있는데 이러한 고층 콘크리트 건축물에 대한 보강을 위한 안전성을 평가하기 위해서는 콘크리트 강도에 대한 정보가 필수적이다. 이러한 강도를 평가하는 방법으로 코어채취 방법이 가장 효과적인 방법이다. 그런데 고강도 콘크리트 건축물인 경우 대부분 철근이 과밀하여 철근을 피하여 코어를 채취하는 것은 쉽지 않다. 경우에 따라서는 어쩔 수 없이 철근이 포함된 코어가 채취되는데 고강도 콘크리트 코어 강도를 평가하기 위한 연구나 규정은 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 철근이 포함된 고강도 콘크리트 코어에 대한 강도를 정확하게 평가할 수 있도록 정량적인 자료를 제시하고자 하였다. 이러한 연구를 수행하기 위하여 2종류의 콘크리트강도(40, 60MPa)와 2종류의 철근직경(10,13mm)을 대상으로 무배근을 포함한 총 15종류의 배근형식을 갖는 공시체를 준비 하였으며 압축강도 시험을 실시하였다. 결과적으로 철근 체적으로 $53.1cm^3$(직경 13mm인 철근이 4개)까지 철근이 포함된 공시체인 경우 무배근 공시체 강도의 60% 정도 까지 낮아 질 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.89-98
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• 2007

본 연구는 ㄱ형강과 y형 강판으로 형태를 구성하고, 내부에 콘크리트를 타설하여 ㄱ형강과 콘크리트가 합성구조재로 거동하는 조립기둥에 대한 것이다. 연구 개발하고 있는 합성 기둥은 철근콘크리트 공사의 거푸집과 철근 배근을 삭제 또는 최소화하여 공기단축과 시공성 증대를 고려하였다. 1차 실험은 13개의 실험체를 실대 기둥의 1/3 크기로 제작하였으며 실험 변수는 다음과 같다. 첫째 ; 조립기둥에 적용 된 ㄱ형강과 y형 강판의 영향, 둘째 ; 기둥 폭에 대한 기둥 길이 비의 영향, 셋째 ; 편심의 영향 등이다. 실험결과 조립기둥은 철근콘크리트 구조 기준에 의한 내력평가와 잘 일치하는 것으로 판단되며, 앵글의 크기에 비례하여 하중이 증가 하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.19-26
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• 2018

이 연구는 유공보강근의 형상에 따른 철근콘크리트 유공 보의 전단저항성능을 평가하기 위하여 4체의 실험체를 제작하여 전단실험을 수행하였다. 실험의 주요변수는 유공의 유무, 유공보강 유무, 유공 보강근의 형상으로 하였으며, 제안 유공 보강근은 시공성을 고려하여 사각형과 마름모형이 혼합된 나선형 형태이다. 실험결과, 이 연구에서 제안된 유공보강근은 유공 주변의 균열을 효과적으로 제어하여 실험체의 전단력 향상에 효과적임을 확인하였다. 또한 현행설계기준은 유공 보강근을 배근한 실험체의 실험결과를 과소평가하는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권6호
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• pp.571-581
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• 2014

본 연구에서는 중공 PC 벽체 (PC Double Wall)를 적용한 계단실 공법을 개발하였다. 중공 PC 벽체는 내부 중공으로 인하여 양중 무게를 줄이고 외부 벽체가 거푸집 역할을 하며, 벽체 내부 중공에 현장 콘크리트를 타설하여 기존 PC 벽체와 비교하여 부재간의 일체성 확보가 우수하다. PC Double Wall 제작 및 현장 콘크리트 타설, 구조적 안전성을 고려하여 PC 벽체 단면과 철근 배근 상세를 제안하였다. 제안 상세를 바탕으로 얇은 PC벽체와 중공부를 효과적으로 형성하기 위한 세움 타설 방식의 거푸집 시스템을 개발하였다. PC Double Wall을 이용하여 계단실 Mock-up test를 통하여 부재 간 일체성과 시공성을 검증하였으며, 부재 간 접합부의 변형 및 균열이 발생하지 않고 시공성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.343-351
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• 2018

연구목적: 최근 기반시설물이 대형화 됨에 따라 콘크리트 구조물의 경우는 중량감소를 위하여 중공 슬래브가 대안의 하나로 제시되고 있다. 연구방법: 중공부재의 시공 시 부력으로 인하여 시공이 어려운 점과 콘크리트 단면적이 줄어 전단성능이 부족하게 되는 구조적인 단점이 있으므로, PVC관과 같은 중공체를 이용하여 일방향 슬래브를 제작하고 시공성과 구조성능을 검토하는 실험을 실시하였다. 연구결과: PVC관을 이용한 일방향 중공슬래브의 경우 부력방지장치를 이용하면 타설 시 발생하는 중공체의 부상 및 침강을 예방하여 시공성능이 크게 개선되었으며, 휨 및 전단성능도 적합한 성능을 가진 것으로 확인되었다. 결론: 중공율과 휨성능은 큰 관계가 없지만 중공율이 큰 경우는 항복 후 2차 강성이 낮으므로 이에 대한 고려가 필요하며, 중공율의 증가에 따른 전단성능의 감소는 전단철근을 배근하면 보완될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.265-272
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• 2023

본 논문에서는 철근콘크리트 골조를 주 대상으로 하여 설계 및 시공 전 과정에 대한 디지털전환 전략과 기술개발에 대하여 기술하였다. 건설 현장의 BIM 도입과 디지털 전환이 기대만큼 활성화되지 않는 중요원인을, 모델링 솔루션을 이용한 설계모델 구축의 생산성과 후속 프로세스에서 요구하는 필요충분한 정보를 제공하는 완성도에서 찾을 수 있다. 특히 방대한 양의 상세설계 모델 구축에 소요되는 과도한 노력과 단순반복 작업 과정에서 발생할 수 있는 인적 오류에 의한 정확성 결여는 건축 프로젝트의 디지털 전환 실현을 위하여 해결되어야 할 기술적 장벽이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 철근콘크리트 골조 공사를 대상으로 디지털전환과 현장적용을 목표로 이를 실현하기 위한 개념적 전략 수립과 기술개발 사례에 대하여 기술하였다. 이를 위하여 시공 단계에서 필요한 상세설계 정보를 포함하는 건물골조 상세설계 BIM 모델링 기술개발 결과를 제시하고, 특히 배근상세설계 등 반복성이 높은 상세설계 업무를 자동화하여 기본설계 2D CAD 도면에서 출발하여 3D BIM 모델을 구축하고 상세설계 BIM 모델을 생성한 후 이를 활용하기 위한 플랫폼 구축까지의 프로세스를 완성하였다. 제시된 자동화기술과 현장관리 플랫폼에 의한 프로세스는 CAD 도면 기반의 전통적 건설프로세스를 대체하기 위해 요구되는 업무 생산성과 기술적 정보 완성도를 확보한 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.60-67
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• 2021

최근 기존 재래식 거푸집 시스템의 다양한 문제를 해결하기 위하여, 데크플레이트를 거푸집으로 활용하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 데크플레이트 거푸집 시스템은 대부분 데크플레이트를 부재에 매립하여 영구 존치 시키는 방법으로 기존 거푸집 시스템에 비해 경제적이며 시공성이 높다. 그러나 매립형 데크플레이트 거푸집 시스템의 경우 폭이 좁고 철근 배근이 복잡한 보와 같은 부재에 대해서는 콘크리트의 충진을 확인하기 어렵고 데크플레이트의 부식 등 시공 및 유지관리 측면에서 다양한 문제점이 있음이 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 보 부재 제작 시 콘크리트 양생 후 데크플레이트를 제거할 수 있는 탈형 보-데크 거푸집 시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템은 거푸집 역할을 수행할 수 있는 데크플레이트 모듈과 콘크리트 측압에 의한 변형을 막아주는 프레임과 선 배근되는 철망 그리고 이를 결합하는 접합부로 구성되어 있다. 연구결과 개발 시스템의 경우 시공성이 우수하고 콘크리트의 측압에 의한 변형을 효율적으로 막아주며, 손쉽게 제거가 가능함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.457-465
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• 2001

고층건물 콘크리트 슬래브에 발생하는 건조수축변형은 기둥이나 벽체 등의 구조부재에 의해 변형발생이 제한되고 이로 인한 인장응력이 부재의 인장강도를 초과하게 되면 균열이 발생한다. 이 논문에서는 건조수축과 크리프, 철근효과 등 콘크리트의 재료특성과 시공단계에 따른 건조수축을 고려하여 슬래브에 발생하는 응력을 산정하는 실용적인 해석방법을 제안하였다. 건조수축으로 인해 부재에 작용하는 인장응력은 건조수축변형을 등가온도하중으로 치환하여 계산할 수 있으며, 건조수축과는 달리 응력을 이완시켜 주는 크리프의 영향은 콘크리트의 탄성계수 Ec 대신에 크리프를 고려한 콘크리트의 유효탄성계수 E eff를 사용하고, 배근된 철근은 등가의 보요소로 모델링하여 해석에 반영할 수 있다. 또한 고층건물 슬래브에서 발생하는 건조수축응력은 그 층에서 발생한 건조수축량과 하부 층의 건조수축량의 차이인 유효건조수축에 의한 응력임을 고려하여 각 시공단계마다 발생하는 응력을 단계별 해석을 수행하여 구하고 이를 합산함으로서 슬래브에 최종적으로 발생하는 응력을 산정한다. 10층 규모에 예제건물을 대상으로 해석한 결과, 상부 층으로 갈수록 점차 건조수축응력이 줄어들며 전체 구조물에 발생한 응력은 저층부(1~2층)에서는 기준강도를 초과하나 3층 이상의 고층부에서는 기준강도의 27.9~92.8% 수준으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.77-80
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• 2008

본 연구에서는 현행 설계기준상의 강관말뚝머리 연결부의 결합방법이 갖고 있는 철근 배근 및 정착길이 확보, 전단키 용접 등의 문제점을 개선하기 위해 퍼포본드 전단연결재(Perforated Rib Shear Connector)를 활용한 강관말뚝머리 보강방법을 고안하고 이에 대한 압발저항성능을 실험적으로 검증하였다. 그 결과 퍼포본드를 활용한 보강방법은 연직하중에 대해 기존 방법을 대체할만한 동등 수준이상의 구조 안전성은 물론 시공성 및 경제성 측면에서도 우수한 성능을 갖는 구조 시스템인 것으로 나타남에 따라 상부구조의 작용하중을 강관말뚝으로 전달하기 위한 효율적인 강관말뚝머리 연결부 보강방법의 하나로 자리매김할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.843-851
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• 2008

본 연구에서는 현행 설계기준상의 강관말뚝머리 연결부 결합방법이 갖고 있는 전단키 용접, 철근 배근 및 정착길이 확보 등의 문제점을 개선하고자 결합용 구조 요소로 유공강판 전단연결재(Perforated Flat Shear Connector)를 활용한 새로운 보강방법을 고안하고 이에 대한 구조적 거동 특성을 실험적으로 규명하였다. 실험 결과, 유공강판 전단연결재를 활용한 보강방법은 기존 방법을 대체할 만한 동등 수준 이상의 구조 안전성은 물론 시공성 및 경제성 측면에서도 우수한 성능을 갖는 구조 시스템인 것으로 나타났으며, 이에 따라 효율적인 강관말뚝머리 연결부 보강방법의 하나로 자리매김할 것으로 기대된다.