• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.229-232
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• 2008

콘크리트를 강재 주형의 내부에 충진시킨 형태의 거더 형식은 구조적인 성능의 향상 이외에도 유지관리의 수월성과 외관상의 장점으로 인해 활발히 연구 개발되고 있다. 본 연구에서는, 내부를 무근 콘크리트로 충진한 형식의 강 콘크리트 합성 거더 형식의 내부 전단연결부 특성에 대한 연구의 일부로서, 외부 강재에 의한 구속효과가 내부 전단연결부의 강도에 미치는 영향을 검토하였다. 강재에 의해 구속된 콘크리트의 전단연결부는 구속효과로 인해 전단연결부의 강도가 증가하는 경향을 보일 것으로 예상되며, 이를 검토하기 위해 구속효과를 파라미터로 한 실험을 수행하였으며, 그 결과를 본 논문에서 보이고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.675-687
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• 2019

최근 대도시에는 교통량의 증가와 높은 토지 보상비 등으로 인해 도로 확충 시 대심도 복층 터널의 필요성이 증가하고 있으며, 국내에서도 일반적인 터널보다 단면이 작고 지하에서 다른 터널과 교차하는 네트워크형 터널이 계획되고 있다. 본 연구에서는 쉴드 터널 분기부에 있어서 기존 터널과 확폭부를 연결하는 연결상세에 있어 기존의 전단면 강재 접합부 대신 휨모멘트가 크게 발생하는 연결부에만 강재를 사용하는 부분 강재-콘크리트 접합부 상세와 쉴드 터널 분기부의 확폭 구간의 해석은 3차원 거동효과를 반영하기 위해 확폭부 시종점 구간의 기둥 효과와 종방향 부재의 강성효과를 고려할 수 있는 2차원 해석모델을 검토하였다. 2차원 해석기법으로 확폭부 시종점 구간에서 종방향 부재의 강성을 횡방향 모델에서 연결부의 탄성스프링 지점으로 고려하여 종방향 부재의 강성과 시종점부의 기둥효과를 반영하는 방법을 제안하였다. 제안된 2차원 해석기법을 이용한 구조해석 결과 일정값 이상의 강성을 갖는 종방향부재를 도입하면 접합부와 박스부의 휨모멘트를 저감 시킴으로써 부분 강재-콘크리트 접합부의 구조 안전성을 확보할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.495-501
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• 2009

본 논문에서는 앵커로 연결된 콘크리트-강재 구조물이 극한 반복주기하중을 받는 경우를 수치 시뮬레이션하기 위하여 필요한 콘크리트-앵커 부착모형에 대하여 논하였다. 제안되는 앵커의 부착-미끄러짐 수치모형은 비선형 일축 연결요소의 조합으로 이루어지며 인발실험 결과를 이용하여 부착-미끄러짐 모형의 인자를 결정할 수 있다. 제안된 앵커 부착-미끄러짐 모형을 Abaqus 요소의 조합으로 구성하고, 이를 사용한 해석 결과와 앵커의 완전부착모형을 사용한 해석 결과를 실험 결과와 비교하였다. 이로부터 극한 반복하중을 받는 콘크리트-강재 구조물 수치해석에는 합리적인 앵커 부착-미끄러짐 모형이 반드시 사용되어야 한다는 것을 알 수 있었으며 본 연구에서 제안한 합성 연결모형을 이용하면 사실적으로 앵커의 부착-미끄러짐 현상을 모사할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 연구는 각 연결부에 대한 수치 해석을 통하여 강재-콘크리트 합성 프레임 구조물의 성능을 조사하였다. 본 연구의 혁신적인 측면은 강재 보와 CFT 기둥의 연결부 사용과 저탄소강과 형상 기억 합금 구성요소의 조합을 활용하는데 있다. 이러한 새로운 연결부의 목적은 지진 후 건물의 손상과 잔류 흐름을 줄이기 위해 고탄성 형상기억합금 인장부에서 발생하는 교정 작용과 저탄소강의 우수한 에너지 분산 능력을 활용하는 것이다. 연결부의 핀, 전체적인 고정 또는 부분 구속으로 모델링을 할 수 없기 때문에 이러한 구조물들의 해석과 설계는 복잡하여 PR-CFT 연결부의 전체적인 거동을 알기 위한 수치해석을 위해 정교한 3차원 솔리드 요소로 구성된 유한해석 모델을 개발하였다. 이러한 유한요소 해석으로 얻은 결과를 바탕으로 스프링 요소를 이용하여 간단한 연결부 모델링을 공식화 시켰다. 반복 하중을 가하여 전체 프레임 구조물의 거동을 확인하였고 3D 유한요소 해석을 통하여 단순 거동을 비교하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권6호
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• pp.411-422
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• 2017

본 연구에서는 콘크리트피복 원형충전강관 기둥을 적용한 합성구조 접합부의 거동특성과 내진성능을 평가하기 위하여, 기둥-플랜지 접합부에 대한 인장실험과 보-기둥 접합부에 대한 반복하중 실험을 수행하였다. 기둥-플랜지 인장실험은 피복콘크리트의 유무와 플랜지 폭, 인장철근 보강을 변수로 하여 5개의 실험체에 대하여 하중재하능력과 파괴모드를 분석하였다. 실험결과, 접합부에서의 플랜지 단부 폭을 200mm에서 350mm로 증가시킬 경우 연결부의 강도 및 강성이 각각 1.61배와 1.56배가 증가했고, 인장철근을 보강할 경우 추가적으로 강성과 강도가 각각 1.35배와 1.92배 증가했다. 접합부 반복하중 실험에서는 접합 상세를 변수로 3개의 외부접합부 실험체를 구성했다. 접합부 보강상세로는 인장철근 보강과 강관의 두께, 수직강판 보강을 고려하였다. 모든 접합부 실험체는 보에서 뚜렷한 휨항복이 발생하였으며 접합부의 손상은 제한적이었다. 특히, 강재보가 강관에 직접 용접되는 경우 보의 웨브를 통해서도 하중이 전달되기 때문에, 플랜지 인장실험 결과보다 보수적인 설계가 가능하며, 접합부 강관 두께를 증가시키거나 수직강판으로 보강한 경우에는 추가적으로 패널존의 전단내력이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.491-501
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• 2012

현재 강재교각 기초부의 설계에 적용되어지고 있는 형식은 기초 콘크리트 내부에 앵커프레임을 설치하여 교각부와 연결하는 형태로 설계 및 시공을 하고 있다. 이는 복잡한 설계와 시공으로 인하여 기초부의 크기가 커지고, 과대 설계되는 경향이 있다. 본 연구에서는 고성능강을 이용한 교각 기초부의 연결상세와 관련하여 새로운 형상을 제안하기 위하여 기존 설계기준에 의한 시험체와 고장력 앵커를 사용한 새로운 연결형상 시험체 등 총 3개의 시험체를 제작하여 실내 시험을 실시하였다. 이를 통하여 각 시험체의 성능을 비교 분석하여 연결형식에 따른 구조물의 거동특성을 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.53-54
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• 2009

강재매입형 합성교각은 단면 자체의 설계 변수의 다양성을 통해 요구하는 성능을 만족하도록 할 수 있는 유연성을 갖고 있다. 급속시공을 위한 합성교각의 설계를 위해서 작은 규모에서는 볼트 연결을 통한 조립식 구조물이 가능하고 큰 규모에서는 세그먼트를 분리하여 시공하고 포스트 텐션을 도입하는 방식을 사용할 수 있다. 이 논문에서는 합성교각의 실험적 결과를 비교 분석하여 강재 매입형 조립식 합성교각의 설계 변수가 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해서 교각의 설계 여건에 따른 적합한 설계 단면 설정 및 일체화 방안을 제안하였다. 조립식 시공을 위해서는 적절한 중량 규모에 따른 단면 분할이 필요하고 제작 및 시공 오차 보정을 위한 별도의 상세가 요구된다. 또한, 코핑부를 포함한 경우에는 교각 세그먼트와 코핑부와의 연결 상세를 함께 고려해야 하기 때문에 이를 위한 연결상세를 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.55-68
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• 2014

본 논문에서는 콘크리트충전 각형강관에 구조용 피복콘크리트를 적용한 합성기둥 접합부의 내진 성능을 평가하였다. 이를 위하여 두 개의 강재 보와 두 개의 프리캐스트 콘크리트 보에 대한 접합부 실험체를 제작하고 반복주기하중실험을 실시하였다. 2/3 축소모델인 기둥 단면은 670mm이고 보춤은 강재보의 경우 488mm, 588mm, PC보의 경우 700mm이다. 강재 보는 보의 춤을 실험 변수로 하였으며 PC보는 보의 휨철근비를 실험 변수로 하였다. 프리캐스트 콘크리트 보의 상부 휨철근비는 1.1%, 1.5%이다. 플랜지는 연속강판을 사용하여 강관과 연결하였으며 휨철근의 정착 및 이음을 위해서는 커플러를 적용한 특수 상세가 사용되었다. 실험결과, 하나의 강재보 실험체를 제외한 모든 실험체는 특수모멘트골조 기준인 4% 이상의 회전각을 발휘하였다. 특히 PC보 실험체는 강도와 변형능력, 에너지 소산에 있어서 우수한 성능을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.823-829
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• 2002

철근콘크리트 기둥-철골 보 합성골조는 철근콘크리트와 철골부재의 재료적인 장점을 살린 합리적인 구조물이나, 이질 재료간의 접합으로 인해 보-기둥 접합부의 설계와 해석에서는 많은 구조적인 문제점들이 생기게 된다. 이 연구에서는 철골 보의 하중이 콘크리트 기둥으로 원활히 전달되면서 현장 시공성이 우수한 새로운 형태의 합성골조 접합부의 형식을 제안하고자 한다. 이 연구에서 고안된 접합부는 H 형강을 반분한 T 형강을 시스템 내부 및 외부의 모든 응력 전달 요소를 연결하는 주요 요소로 하고, 보 플랜지의 인장력 전달을 위해 한 방향은 고강도 강봉을, 이와 직교하는 방향은 강재 연결판을 사용하였다. 스티프너보강된 ㄱ형강을 사용하여 보 플랜지의 인장력을 기둥면에 전달하도록 하였으며, T 형강에 용접된 전단 접합판을 보의 웨브와 고력볼트로 접합하여 전단력을 지지하도록 설계하였다. 이 연구에서는 보의 플랜지로부터 스티프너 보강된 ㄱ형강을 통해 강봉이나 연결판으로 전달되는 휨모멘트 전달성능을 확인하고자 구조성능 시험을 수행하였다. 시험체는 실제 보-기둥 접합부를 모델로 하여, 실물크기로 4개가 제작되었으며, 구조실험은 철골 보의 양 단부를 단순지지한 상태에서 기둥 중앙에 집중하중을 가해 보-기둥 접합부에 휨모멘트와 전단력을 작용시키는 방식으로 진행되었다. 실험결과, 이 연구에서 제안된 접합부는 현장 적용이 가능한 가공성과 운반성 및 시공성을 가지며, 철골 보-접합용 ㄱ형강 -연결용 강봉 및 연결판에 의한 응력전달이 매우 순조로운 것으로 나타났다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.177.1-182
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• 2002

본 연구는 합성교량의 경우 브라켓이나 가로보에 사용되고 비합성교량의 경우 연결재로 사용되는 스랩앵커를 Push-Out Test를 하여 실험으로 얻은 특성을 실제 소수주형모델에 적용하여 FEM해석을 통하여 거동특성을 파악 하고자 한다. 일반적으로 전단연결재 실험의 경우 콘크리트 슬래브와 강재 주형 사이에 직접 길이 방향 전단력을 작용시킬 수 있을 뿐 아니라 실험의 편리함 때문에 주로 Push-out 실험이 많이 이용되고 있다. 본 실험에서는 BS-5400에 제시된 바에 근거하여 실험체를 제작하였다. 이 실험을 통하여 탄성구간에서의 강성(k) 값을 알아내어 3D FEM 해석에 적용한다. 이때 콘크리트 바닥판과 강재와의 연결을 축 방향으로는 특정한 강성 값을 넣을 수 있는 Joint Element를 사용하여 연결시키고, 1경간 단순지지와 2경간 연속교에 대하여 연구를 수행하는데, 1경간 단순지지의 경우에는 Joint Element에 여러 강성 값과 실험을 통해 얻은 강성 값을 적용하여 합성거동을 파악하고 강성 값에 따른 합성정도를 규명하고자 한다. 또한 2경간 연속교에서는 슬랩앵커의 강성 값을 적용하여 많이 문제시되고 있는 내부지점부에 슬랩앵커를 사용하였을 때 슬래브의 인장응력이 어떤 변화양상을 나타내는지 파악 하고자한다.