• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.139-149
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• 1998

동적하중하에서 강섬유보강 콘크리트(SFRC)는 유연도 및 균열억제에서 우수한 재료로서 최근에 각종 구조물에 널리 사용되었으며, 특히 내진설계를 위한 강섬유보강 콘크리트 의 재료적 감쇠에 관한 규명이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 강섬유보강 콘크리트(SFRC)보의 재료적 감쇠효과증진을 실험적 및 수치해석적 방법으로 규명하는 데에 목적이 있으며, 일반적으로 강섬유 보강콘크리트(SFRC)보의 감쇠거동은 인장철근비, 강섬유의 혼입량과 형태, 콘크리트의 강도 그리고 응력의 크기에 좌우된다. 강섬유보강 콘크리트보의 감쇠비는 보의 균열상태 변화에따른 동적실험결과로부터 얻을 수 있으며, 일반적으로 강섬유보강 콘크리트는 증가된 에너지감쇠능력으로 인장철근이 소성전 상태에서 철근 콘크리트보의 경우보다 향상된 감쇠거동을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 이들 결과의수치해석적인 입증을 위하여 curvature(곡률)와 감쇠값사이의 관계를 기초로 유한요소프로그램 (TICAL)을 개발하였으며, 결론적으로 0.44%인장철근비을 갖고 있는 강섬유보강 콘크리트의 감쇠비는 하중상태에 따라 철근 콘크리트보의 경우보다 약 5%에서 35%정도 향상된 감쇠비를 갖고 있는 것으로 조사되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.195-206
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• 1997

비선형 layered 유한요소법과 비선형 프로그래밍 기법에 의하여 주어진 기존의 철근콘크리트 보의 휨강도 및 연성을 근사하게 나타낼 수 있는 강섬유고강 철근콘크리트 보(Reinforced Steel Fibrous Concrete Beam : RSFC Beam)의 인장 및 압축철근량, 강섬유의 혼입률 등을 산정하였다. 개발된 모델을 이용하여 콘트리트의 압축강도 및 철근비가 서로 다른 일반 철근콘크리트 보에 있어서 강섬유보강 콘크리트를 사용할 경우, 기존 철근을대체하는 강섬유의 량과 또한 이로 인한 인장 \ulcorner 압축 철근량의 변화량을 조사하였다. 기존 문헌에 나타난 강섬유보강 콘크리트보의 전간강도식을 이용하여 일반 철근콘크리트보와 비교하여 강섬유보강 철근콘크리트 보에서 증가될 수 있는 스터럽의 간격을 산정하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.159-169
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• 2000

본논문에서는 강섬유 철근 콘크리트 보(SFRC) 의 감쇄 거동에 대해서 실험적인 방법과 수치 해석적인 방법으로 연구를 수행하였다 SFRC는 보다 향상된 에너지 소산능력으로 일반 철근 콘크리트보에 비하여 뛰어난 감쇄 거동을 보인다. 감쇄거동은 종방향 철근비강섬유의 형태와 부피 콘크리트 강도 응력 수준등에 의해 영향을 받는다 SFRC보의 감쇠는 다양한 수준의 균열상태에서의 동적실험 데이터를 통하여 평가하였다 곡률과 감쇠의 관계식에 기초한 유한요소 프로그램(TICAL) 이 개발되었으며 0.44%의 강섬유를 혼입한 보의 경우 5-35%의 감쇠비 증가를 보였다

• 콘크리트학회지
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• 제10권3호
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• pp.185-196
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• 1998

이 논문은 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 보에서 휨전단균열(Flexural-Shear Crack)이 원인을 규명하기 위해 모두 16개의 보를 실험한 결과를 기술한 것이다. 실험에 이용된 콘크리트보는 전단균열에 영향을 준다고 생각되는 몇 가지 요소를 인위적으로 소거 도는 고립되도록 특수하게 제작된 것이다. 이러한 특수보의 실험결과를 같은 재원을 갖는 보통의 정상보의 결과와 직접 비교하여서 그 차이를 분석함으로써 휨전단 균열의 발생원인을 규명하였다. 그 결과, 일반적인 콘크리트보에서의 휨전단균열 발생은 철근과 콘크리트의 경계면의 부착현상과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 발생된 휨전단균열의 안정성은 주철근을 따라 발생되는 수평균열의 크기에 직접적인 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 나타난 몇 가지 사실은 현재 사용중인 전단설계규준의 근본을 이루는 전단 위험단면개념과는 상반되는 것도 있었다. 실험에서 알아낸 사실을 근거로 전단파괴기구에 대한 새로운 가설을 제안하였다. 이 새 가설은 지금까지 잘 설명되지 않은 휨전단균열의 발생과 진행에 대한 원인 및 과정을 상당히 잘 설명해주고 있다고 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.466-475
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• 2001

휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 성능 저하가 예측되었다. 휨항복 후 철근콘크리트 보에는 소성 힌지 구간이 형성되며 축방향 변형률이 급격히 증가한다. 축방향 변형률이 급격히 증가함에 따라 콘크리트 유효 압축 강도가 감소하며 철근콘크리트 보의 잠재 전단 강도는 감소한다. 제안된 전단 성능 저하 예측법은 이와 같은 휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 파괴 특성을 고려한 트러스 모델에 기본을 두고 있다. 해석에서는 철근콘크리트 보의 실제 부재 축방향 변형률 $\varepsilon$x 값을 RA-STM에 대입하여 고정한 후에 그 부재의 잠재 전단 강도를 구하였다. 주어진 $\varepsilon$x값의 증가에 의하여 보의 잠재 전단 강도가 휨항복 시의 전단력에 도달할 때의 부재 변형 능력을 그 부재의 최대 연성 능력으로 하였다. 예측된 부재 변형 능력은 보통강도 콘크리트를 사용한 시험체의 부재 변형 능력을 최대 35% 과소 평가하였지만, 그 차이는 전단보강근의 양이 증가함에 따라서 감소하였다. 고강도 콘크리트를 사용한 시험체에 대하여 예측된 부재 변형 능력은 실제 부재 변형 능력을 최대 20% 과대 평가하였다. 철근콘크리트 보의 전단 변형 능력의 예측은 콘크리트의 유효 압축 강도νf ck와 밀접한 관계가 있어 보의 전단 변형 능력을 보다 정확히 예측하기 위해서는 사인장 균열과 직각 되는 방향의 변형률 $\varepsilon$$_1$가 큰 경우의 νf ck 에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.165-175
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• 1997

실제구조물의 균열을 노치를 삽입하는 방법으로 시뮬레이션하고 콘크리트 강도와 철근비를 변수로하는 실험적 연구를 통하여 철근콘크리트 보의 강판접착에 의한 보강효과를 규명하였다. 보강철근비와 보강된 보의 최대내력과의 관계를 회귀식을 통하여 제안하고 강판보강도니 보의 최대내력과 연성측면에서 구조적 거동을 고찰하였으며 최대내력시까지 외부강판과 철근콘크리트 보의 합성작용이 유지되는 것을 확인하였다. 또한 노치에 의하여 시뮬레이션된 균열의 영향을 고려하여 강판보강된 철근콘크리트 보의 휨강성을 평가하도록 실험결과를 회귀분석하여 실험식을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권1호
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• pp.103-113
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• 1993

일반적으로 스터럽이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도는 콘크리트 압축강도, 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이에 좌우된다는 것이 많은 연구를 통하여 밝혀지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보의 거동 및 전단강도 특성을 분석하기 위하여 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이를 변수로 두고 총 22개의 단철근 보 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과는 ACI규준식, Zsutty식 및 Bazant & Kim식의 예측값들과 함께 비교, 분석되었는데, ACI 규준식은 주철근비 및 전단스팬비의 효과를 과소평가할 뿐만 아니라 유효깊이가 915mm인 큰 보의 경우 안전측이 아니어서 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. Zsutty식은 주철근비의 효과를 적절하게 평가하는 것으로 나타났으며, Bazant & Kim 식은 유효깊이 증가에 따른 전단강도 감소 경향을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한, 다른 연구자들의 실험치와 비교, 분석해본 결과 주철근비 및 전단스팬비의 효과는 콘크리트 압축강도 수준에 따라 큰 변화가 없는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.584-592
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• 2001

철근콘크리트보(reinforced concrete beam)는 콘크리트의 압축강도에 비해 낮은 인장강도로 인해 사용하중 단계에서 균열이 발생하게 된다. 발생된 균열에 의해 감소된 콘크리트의 휨강성은 전체적인 구조물의 강도와 강성을 감소시킨다. 인장강도 및 휨강도를 증가시킨 섬유보강 콘크리트(fiber reinforced concrete)를 인장영역에 이용함으로서 구조물의 강도와 강성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 균열 및 처짐이 감소되는 효과가 있으므로 구조물의 전체적인 안전성과 사용성을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 보통강도 콘크리트(normal strength concrete)와 고인장강도 콘크리트(high tensile strength concrete)의 합성으로 이루어진 이중 콘크리트보(dual concrete beam)의 힘의 평형조건과 변형률 적합조건을 이용하여 탄성해석과 극한해석 모델을 제안한다. 세 가지 종류의 철근비에 대해 각각 하나의 철근콘크리트보와 두 개의 이중 콘크리트보를 시험하여 이중 콘크리트보의 구조적 강성을 검토하였다. 이중 콘크리트보는 철근콘크리트보에 비해 약 30%이상의 극한하중의 증가를 나타내었고, 휨강성의 증가와 더불어 처짐이 감소되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권6호
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• pp.225-232
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• 1997

철근콘크리트 유공보에 있어서 기존 유공보의 연구는 유공위치를 보춤의 중앙에 위치하여 연구하였으나 철근코크리트 보의 역학적 특성활용과 시공상의 편의성을 위해 사각형 유공의 위치를 보춤 하단에 설치하여 개방형 유공보로 변형하였다. 본 연구에서는 사각형 유공보에 대한 유공크기의 세로길이를 보춤의 0.3배로 하고 가로길이를 세로길의의 1~3배로 변화시켜 보강 및 무보강 상태의 사각형 유공보와 이의 사각형 유공하부 콘크리트를 제외시킨 개방형 유공보에 있어서 총 10개의 시험체를 대상으로 하는 실험을 실시하여 시험체의 최대내력, 유공주위에서의 전단균열과 시험체의 휨인장균열, 주요위치의 변위조사, 주근 및 유공주위의 콘크리트와 보강철근의 변형도조사, 시험체의균열을 조사하여 상호변화를 비교.분석하였다. 이 연구결과로부터 개방형유공보의 유공주위 응력변형상태, 파괴메카니즘, 적절한 개방형 유공크기,설계시 고려사항을 제시하여 차후의 개방형 유공보의 계속적인 연구에 기여하고자 한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.734-737
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• 2010

이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.