• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.611-620
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• 2016

철근항복강도가 420 MPa만 사용되는 원자력발전소는 대구경 철근이 과밀 배근되어 정밀시공이 어렵고 콘크리트구조물의 품질저하가 우려된다. 과밀배근 해소를 위해 항복강도 550 MPa 철근의 사용이 필요하다. 이 연구에서는 550 MPa 고강도철근의 실용화를 위해 요구되는 여러 검토 항목 중, 철근과 콘크리트 일체 거동을 위해 필요한 43 mm 갈고리철근의 정착거동을 실험적으로 평가하였다. 실험체 모두 목표했던 측면파열파괴가 발생하여, 최대하중에서 측면 피복두께가 급격히 탈락하였다. 가력 초기에는 대부분의 하중을 직선구간의 부착에 의해 지지하였으나, 최대 하중의 1/3 지점부터 부착에 의한 기여도가 저감되기 시작하여 최대 하중에서는 대부분 갈고리 지압에 의해 하중을 지지하였다. 횡보강철근이 있는 실험체에서 [실험값]/[콘크리트구조기준 예측값] 비율의 평균이 1.45였다. 35 mm 초과 철근에 적용이 금지된 횡보강철근에 대한 보정계수 0.8을 적용하여도 안전한 갈고리 정착이 가능하다. 고강도콘크리트를 사용한 경우에는 [실험값]/[콘크리트구조기준 예측값]의 비율이 1.0로 다른 경우에 비해 안전율이 부족하였다. 콘크리트강도의 제곱근에 비례하는 콘크리트구조기준은 고강도 콘크리트에서 안전측이 아니므로 콘크리트 압축강도에 대한 영향을 저감시킬 필요가 있다. 실험결과를 회귀분석하여, 콘크리트 압축강도, 묻힘길이, 측면피복두께, 횡보강철근의 영향을 고려한 갈고리철근 정착강도 평가식을 개발하였다. 13개 실험데이터와 비교한 결과, [실험값]/[예측값] 비 평균이 1.0, 변동계수가 10%로 매우 정확히 강도를 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.217-224
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• 2013

ACI 318-08에 신설된 확대머리 철근의 정착길이 설계식은 콘크리트 강도, 철근 항복강도, 철근 지름만을 변수로 횡보강철근의 영향을 고려하지 않고 있다. 또한 제한적인 데이터에 근거한 설계식으로 순간격과 재료강도에 엄격한 제한을 두고 있다. 이 연구에서는 철근 항복강도 600 MPa의 고강도 철근을 사용하여, $2d_b$의 좁은 순간격을 갖고 횡보강철근을 배근한 겹침 이음 실험을 실시하였다. 실험 결과 횡보강철근을 배근하지 않은 실험체의 경우, 프라잉 거동으로 인해 하부 피복콘크리트가 일찍 탈락되었다. 전체 정착강도 중 확대머리 지압의 기여도는 평균 15%로 지압이 제대로 발현되기 전에 파괴되었다. 이음길이 전체에 스터럽을 배근한 횡보강 실험체는 프라잉 거동이 억제되고 횡보강에 의한 부착강도 증진으로 무보강에 비해 지압과 부착이 모두 증가하였다. 이음 단부에만 횡보강철근을 배근한 단부보강 실험체의 경우, 프라잉 거동은 억제되었지만 이음구간의 부착이 크게 증가되지 않아 지압이 충분히 발현되기 전에 부착에 의해 파괴되었다. 실험결과를 회귀 분석하여 확대머리 철근의 정착강도 평가식을 제안하였다. 평가식은 부착과 지압의 영향을 분리하여 구성하였으며, 콘크리트강도, 횡방향 철근 지수, 정착길이를 설계 변수로 포함하였다. 실험 결과와 비교한 결과 평균 1.0, 변동계수 6%로 변수에 따른 편향 없이 정착강도를 예측하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2012

최근 FRP를 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강방법으로서, 표면매입 보강 (Near-Surface-Mounted Retrofit, NSMR)방법의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 방법은 콘크리트에 홈을 형성하는 추가의 작업이 필요하지만 보강효과를 높일 수 있고 FRP가 표면에 노출되지 않기 때문에 환경의 영향을 저감시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 표면매입 보강공법 즉, FRP판을 세워서 표면에 매입보강하는 공법의 보강효과를 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위하여 철근콘크리트 보를 제작한 뒤 기존의 표면부착 보강과 표면매입 보강을 실시한 뒤 실험을 통하여 보강성능을 비교하였다. 또한 매입보강의 경우에는 중앙부를 부분적으로 비부착시켜 그 효과를 관찰하였다. 연구결과, FRP판을 이용한 철근콘크리트 부재의 휨보강방법으로서 FRP판을 세워서 표면에 매입하는 보강방법은 기존의 판 부착보강에 비하여 높은 보강성능을 발휘하는 것으로 나타났다. ACI 440-2R의 휨보강시 내력산정방법을 따르고 정착부분의 세가지 파괴형태를 고려함으로써 표면매입 보강된 부재의 내력을 평가할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.211-220
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• 2004

본 연구의 대상은 익스팬션 앵커에 해당하는 국내산 중량물 앵커(heavy duty anchor)와 웨지 앵커(wedge anchor)에 대해서 앵커설계의 기초가 되는 콘파괴를 중심으로 무근콘크리트에서의 인발실험으로 국한된다. 각각의 앵커에 대해 ACI 349-90 설계기준과 EOTA (European Organization for Technical Approval) 기준의 근거인 CCD 설계방법에 의해서 연단거리를 변수로 한 앵커의 콘파괴강도 예측값과 실험값을 비교 평가하고자 하며, 이 연구를 근간으로 하여 국내산 앵커를 구조설계에 적용시 기초자료 제공을 목적으로 한다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권4호
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• pp.15-23
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• 2018

The purpose of this study is to evaluate the anchorage capacity of longitudinal bars for reinforced concrete exterior beam - column joints with steel fiber volume fractions. For this purpose, the steel fiber volume fraction was set to 0, 1, 2%, and the performance was compared with that of each other specimens. According to the test results, the maximum strength of EX-HK-NJR-0 decreased by 13% compared with the control specimen and EX-HK-NJR-1 decreased by 3% compared to the control specimen. However, when 2% of steel fiber was mixed, the maximum strength increased about 56% compared to the control specimen. The energy dissipation capacity of EX-HK-NJR-0 (when no transverse steel bars are placed) decreased by 61% compared to the control specimen. In addition, the energy dissipation capacity of the specimens with a steel fiber content of 1% decreased by 5% and 2% increased by 94% compared to control specimen. EX-HK-NJR-1,2 and the control specimen EX-HK-JR-0 experienced yielding of the reinforcing bars at the column interface before maximum strength development. However, when the EX-HK-NJR-0, the reinforcing bars at the column interface experienced yielding after maximum strength development. Therefore, reinforcement of steel fiber is considered to reduce the required development length for yielding of steel bars.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권3호
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• pp.297-310
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• 2012

Aging-related degradation of nuclear power plant components is an important aspect to consider in securing the long term safety of the plant, especially the seismic safety, since the degradation of the components affects not only their seismic capacity but their response. This can cause a change in the seismic margin of a component and the overall seismic safety of a system. To better understand the status and characteristics of degradation of components in Nuclear Power Plants (NPPs), the degradation occurrences of components in the U.S. NPPs were identified by reviewing recent publicly available information sources and the characteristics of these occurrences were evaluated and compared to observations from the past. Ten categories of components that are of high risk significance in Korean NPPs were identified, comprising anchorage, concrete, containment, exchanger, filter, piping systems, reactor pressure vessels, structural steel, tanks, and vessels. Software tools were developed to expedite the review process. Results from this review effort were compared to previous data in the literature to characterize the overall degradation trends.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.69-76
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• 2005

본 연구는 익스팬션(고하중 앵커와 웨지앵커)의 내력평가 하기 위한 실험적 연구이다. 하중조건은 인발, 전단 및 인발과 전단의 조합하중이다. 고하중 앵커와 웨지 앵커는 국내산 앵커를 사용하였으며, 무근콘크리트에 매입하였다. 앵커 파괴 및 콘크리트 파괴모드에 따른 기존의 앵커 설계식를 연구하였으며, 실험결과를 인발 및 전단내력의 상호작용에 관한 여러 모델들과 비교 분석하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 조합하중 작용 시 힘의 상호작용은 타원형 상호관계가 가장 적합한 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권3호
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• pp.233-240
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• 2018

Pullout tests are usually employed to determine the ultimate bearing capacity of reinforced soil, and the load-displacement curve can be obtained easily. This paper presents an analytical solution for predicting the full-range mechanical behavior of a buried planar reinforcement subjected to pullout based on a bi-linear bond-slip model. The full-range behavior consists of three consecutive stages: elastic stage, elastic-plastic stage and debonding stage. For each stage, closed-form solutions for the load-displacement relationship, the interfacial slip distribution, the interfacial shear stress distribution and the axial stress distribution along the planar reinforcement were derived. The ultimate load and the effective bond length were also obtained. Then the analytical model was calibrated and validated against three pullout experimental tests. The predicted load-displacement curves as well as the internal displacement distribution are in closed agreement with test results. Moreover, a parametric study on the effect of anchorage length, reinforcement axial stiffness, interfacial shear stiffness and interfacial shear strength is also presented, providing insights into the pullout behaviour of planar reinforcements of MSE structures.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권5호
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• pp.315-329
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• 2020

Through bolt connections in Concrete Filled Steel Tubes (CFSTs) has been proved to be good in terms of seismic performance and constructability. Stiffened extended end plate connection with full through type bolt helps to avoid field weld altogether, and hence to improve the quality of joints. An experimental study was conducted on the hysteretic performance of square interior beam-column connections using flat extended end plates with through bolt. The study focuses on the effect of the bond between the tie rod and the core concrete on the cyclic performance of the joint. The study also quantifies how much the interior joint is getting strengthened due to the confinement effect induced by bi-directional bolting, which is widely used in 3D moment resisting frames. For a better understanding of the mechanism and for the prediction of shear capacity of the panel zone, a mathematical model was generated. The various parameters included in the model are the influence of axial load, amount of prestress induced by bolt tightening, anchorage, and the concrete strut action. The study investigates the strength, stiffness, ductility, and energy dissipation characteristics. The results indicate that the seismic resistance is at par with American Institute of Steel Construction (AISC) seismic recommendations. The bidirectional bolting and bond effect have got remarkable influence on the performance of joints.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권3호
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• pp.735-757
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• 2015

Composite bonding steel plate (CBSP) is a newly developed type of structure strengthened technique applicable to the existing RC beam. This composite structure is applicable to strengthening the existing beam bearing high load. The strengthened beam consists of two layers of epoxy bonding prestressed steel plates and the RC beam sandwiched in between. The bonding enclosed and prestressed U-shaped steel jackets are applied at the beam sides. This technique is adopted in case of structures with high longitudinal reinforcing bar ratio and impracticable unloading. The prestress can be generated on the strengthening steel plates and jackets by using the CBSP technique before loading. The test results of full-scale CBSP strengthened beams show that the strength and stiffness are enhanced without reduction of their ductility. It is demonstrated that the strain hysteresis effect can be effectively overcome after prestressing on the steel plates by using such technique. The applied plates and jackets can jointly behave together with the existing beam under the action of epoxy bonding and the mechanical anchorage of the steel jackets. The simplified formulas are proposed to calculate the prestress and the ultimate capacities of strengthened beams. The accuracy of formulas was verified with the experimental results.