• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.243-253
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• 2011

본 논문은 내진설계규정이 적용되지 않은 국내 철근콘크리트 학교 건물에 관한 해석적 연구이다. 일본의 내진진단과 비선형 정적 및 동적 해석을 통하여 대상 건축물의 내진 성능을 평가하였다. 일본의 내진진단 방법에 기초하여 철근 콘크리트 학교 건물의 부족한 내진 성능을 파악하였다. 또한, 횡하중을 받는 학교 건물의 내진거동이 해석적으로 평가되었다. 건축물의 내진 보강을 위하여 1,300kN의 내력을 받는 전단벽과 K형 가새골조가 사용되었다. 비선형 정적해석 결과, 보강에 의한 전단내력은 보강 전에 비하여 30%이상의 향상을 보이는 것으로 나타났으며, 전단벽 보강 시 최대 하중 이후에서 가새골조 보강에 비해 큰 강성저하를 나타내었다. 또한, 성능점 산정 결과에서 가새골조로 보강된 건축물이 전단벽으로 보강된 건축물에 비해 30% 이상의 변형능력을 보였다. 한편 비선형 동적해석의 시간이력해석 결과에서는 가새골조와 전단벽에 의해 보강된 건축물의 최대 변위가 보강량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구는 이 외에도 지진 지역에서의 건축물의 내진성능 향상을 위해 다양한 지반 조건과 지진파를 고려되어야 한다고 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.39-47
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• 2005

최근 들어 섬유혼합토가 도로 및 철도의 성토노반, 기층재료로 활용되기 시작하여 섬유혼합토의 변형특성에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 공진주시험을 통하여 섬유혼합토의 거동특성과 보강효과를 평가하였다. 여러 가지 입도의 사질토에 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 단섬유(staple fiber)를 중량비 0.3%로 혼합하여 시료를 성형하였다. 섬유혼합토의 최대전단변형계수는 양입도일수록 증가해, 비혼합토에 비해 최대 30%까지 증가하였다. 양입도의 전단변형계수는 빈입도보다 모든 전단변형률 범위에서 구속압에 관계없이 더 커, 양입도일수록 보강효과가 좋은 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.10-17
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• 2020

최근 국내에 발생한 지진으로 인해 많은 학교 건물들에 크고 작은 피해가 발생하였다. 학교 건축물은 재난 발생시 대피소로 사용되는 중요 건물로서 비내진 건축물일 경우 여러 방법으로 내진 보강이 진행 중이다. 내진보강 공법 중 내부 철골가새골조형 공법은 비교적 시공이 용이하고 성능이 우수하여 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존 철근콘크리트 학교 건물에 철골 가새 골조를 적용하여 수평반복가력해석을 수행하여 최대전단력 및 변위를 비교검토 하였다. 그 결과로 해석 모델의 적정성을 확인하였고, 기존 학교 건축물의 1경간에 대한 가새- 높이비에 따른 효과를 비교 검토하였다. 가새- 높이비 0.3의 모델에서 최대 전단내력과 변위관계에서의 적정성을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 비 내진 철근콘크리트 학교 건축물에 철골가새를 적용시켜 가새- 높이비에 따른 비선형정적해석을 수행하여 내진 성능을 검토하였다. 그 결과, 가새- 높이비 0.3에서 부재의 붕괴가 없는 적절한 내진효과를 보이고 있다. 가새 높이의 증가는 최대전단력과 인명안전 수준의 성능점에서 최대 하중을 증가시키는 효과를 나타내고 있으나, 횡강성의 증가로 인한 가새 골조 주변 부재의 붕괴가 발생하므로, 적정한 가새 높이에 따른 내진 보강이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 기존 학교건축물의 가새 골조의 내진보강 설계에 있어서 가새 높이에 따른 보강해석을 고려한 후 가새 높이를 선정하고 적절한 보강 개수와 보강위치를 정하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.76-83
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• 2014

본 연구의 목적은 고강도 SFRC 보의 강섬유 보강효과를 평가하기 위한 것이다. 이를 위하여 13개의 실험체를 제작하여 성능실험을 실시하였다. 실험 변수는 전단경간비, 강섬유 혼입률, 전단보강근비이며 콘크리트 강도는 60 MPa이다. 기존 연구결과와 재료 및 부재 실험결과에 대한 분석에 의하면, 전단경간비 2.5와 강섬유 혼입률 1.0%인 경우가 강섬유 보강효과가 최대로 발휘되는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 및 전단경간비를 고려한 기존 전단내력식은 고강도 SFRC보의 내력을 과소평가하는 것으로 평가되었다. 향후 고강도 SFRC 보의 강도특성에 대한 보완 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.33-40
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• 2016

현재, 국내외 전단 설계기준에서 RC 및 PSC 부재의 전단보강철근의 최대항복강도를 제한하고 있다. 이는 고강도 전단보강철근을 사용한 RC 부재의 전단거동평가에 대한 선행 연구들에 근거한 것이다. 이에 비해 고강도 전단보강철근을 사용한 PSC 부재의 전단거동평가에 대한 연구는 미흡하며, PSC 부재는 긴장력에 의한 축압축력에 의해 RC 와는 다른 전단거동을 나타내므로 국내 기준에 대한 검증이 필요하다. 또한 이러한 제한으로 인해 고강도 철근을 PSC 부재에 적용할 경우 강도의 추가적인 상승분을 내력에 포함시킬 수 없어 고강도 재료의 사용을 저해시키는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 총 8개의 고강도 재료를 사용한 포스트텐션 PSC 보 전단실험을 실시하여 KCI-12 기준 및 ACI 318-14 기준의 항복강도 및 사인장균열의 폭을 검토하였다. ACI 318-14에서 요구하는 전단보강철근의 항복강도 제한값(420 MPa) 이상인 모든 PSC 실험체의 전단보강철근이 항복한 이후에 최대 내력에 도달하였으며, 실험 전단내력 또한 KCI-12 기준식의 전단강도 이상인 것으로 나타났다. 사용성 측면에서도 고강도 전단보강철근을 사용한 모든 실험체가 ACI 224위원회의 허용 균열폭(0.41 mm)을 초과하지 않았다. 본 연구의 실험결과에 근거하여 KCI-12 기준에서 제한하는 전단보강철근의 항복강도는 PSC 부재에 대해서 전단내력 및 균열의 사용성 측면을 모두 만족하는 것으로 판단되며 ACI 318-14의 전단보강철근 제한 기준은 다소 안전측에 속하는 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.259-266
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• 2015

본 논문에서는 유공형 강판의 횡방향 보강간격에 따른 넓은 보의 전단성능을 실험적으로 평가하기 위하여 횡방향 전단보강 간격과 넓은 보의 유효깊이를 변수로 고려하였다. 시험체는 총 8개로 유공형 강판으로 전단보강한 시험체가 5개, 무보강 시험체가 3개이다. 균열 및 파괴유형, 변형률과 하중-변위 곡선을 분석하였다. 유공형 전단보강재의 전단강도 기여분을 분석하고, 횡방향 전단보강의 최대간격을 제안하였다. 횡방향 전단보강 개수가 2개인 시험체에 비해 3개인 시험체에서 전단강도가 크게 나타났으며 유효깊이가 증가할수록 전단강도가 크게 나타났다.

• Composites Research
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• 제13권5호
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• pp.37-43
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• 2000

본 연구는 면내 전단력을 받으며 수직보강재가 설치된 직교이방성판의 탄성좌굴거동해석에 관한 것으로서, 판의 네 변은 단순지지 되었다고 가정하였으며, 등간격으로 배치된 보강재는 비틀림강성을 무시한 보요소로 간주하였다. 수직보강된 직교이방성판의 좌굴해석식은 Rayleigh-Ritz법을 사용하여 유도하였다. 유도된 좌굴해석식을 사용하여 수직보강된 직교이방성판의 좌굴응력의 한계값을 구해 그래프로 제시하였으며, 이 결과를 사용하여 수직보강재가 한 개 또는 두 개 설치된 판의 전단좌굴응력이 최대가 되도록 하기 위해 보강재에 요구되는 휨강성을 구하여 그래프로 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.419-426
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• 2016

이 연구에서는 다양한 콘크리트를 갖는 전단계면에서의 전단마찰거동에 대한 횡보강근 및 압축응력의 영향을 평가하였다. 12개 직접전단실험체로부터 균열진전, 전단하중-상대 미끄러짐 관계, 균열발생시 전단응력, 최대전단내력 및 횡보강근의 전단저항력 등이 측정되었다. 실험결과 동일 전단하중에서 상대 미끄러짐 제어에 대한 횡보강근 배근형상 및 콘크리트 압축강도의 영향은 미미하였다. 작용 압축응력의 증가와 함께 콘크리트의 전단전달력을 증가하는 반면, 횡보강근의 전단전달력은 감소하였는데, 횡보강근의 전단저항은 배근형태에 의해 영향을 받지 않았다. AASHTO-LRFD, Mattock 및 Hwang and Yang의 모델은 콘크리트의 전단마찰내력을 과소평가하였다. 반면, Hwang and Yang의 모델은 실험결과와의 비교에 대한 평균과 표준편차 값이 각각 1.02과 0.23으로서 기존 모델에 비해 다양한 변수의 영향을 적절히 고려하면서 콘크리트의 전단마찰내력을 잘 예측하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.76-85
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• 2021

이 연구에서는 유공보강근의 형상에 따른 RC 유공보의 구조성능을 평가하기 위하여 전단실험을 수행하였다. 실험체는 총 4체이며, 주요변수는 유공의 유무, 유공 보강 유무, 유공 보강근의 형상이다. 이 연구에서는 사각형과 팔각형이 혼합된 나선형의 유공보강근을 개발하였으며, 이를 기존 Band형과 비교하였다. 실험결과, 제안 유공 보강근으로 유공을 보강한 실험체는 타 실험체에 비하여 최대 전단력과 최대 전단력 이후 에너지소산면적이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 제안 유공 보강근은 유공 주위의 균열제어와 함께 전단성능의 향상에 효과적임을 확인하였다.

• 토지주택연구
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• 제15권3호
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• pp.141-151
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• 2024

이 논문은 텍스타일 그리드 종류가 다른 FRCM 복합재를 적용한 철근콘크리트 보의 전단거동을 평가하기 위해 실험적 연구 결과를 제시하였다. 세 가지 종류의 텍스타일 그리드를 사용하여 각 실험체의 최대내력, 최대내력 시 처짐 및 파괴모드를 나타내었다. 또한, 전단보강근 및 텍스타일 그리드에서 측정된 변형률을 비교하여 FRCM 복합재가 보강된 철근콘크리트 보의 전단거동을 관찰하였다. FRCM 복합재를 보강한 실험체 모두 기본실험체에 비하여 최대 내력이 증가하였으며, 최대내력 시 파괴모드가 전단파괴에서 휨파괴로 변경된 것을 확인할 수 있었다. 현행 전단강도 설계 기준 중에서 KDS 14 20 22 및 AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값을 실제 실험값과 비교하였을 때, AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값이 더욱 유사한 것으로 나타났다. 또한, A 모델 및 T 모델의 FRCM 복합재의 전단기여도 산정식을 비교한 결과, A 모델 및 T모델 모두 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 반영하여 전단보강근의 철근비 및 텍스타일 그리드의 종류를 변수로 하여 추가적인 연구를 통하여 더욱 정확한 FRCM 복합재를 적용한 보 부재의 전단성능과 FRCM 복합재의 전단기여도 산정이 필요할 것으로 사료된다.