• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권2호
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• pp.215-231
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• 2011

The axial compressive strength of unidirectional FRP is generally quite lower than its axial tensile strength. This fact decreases the advantages of FRP as main load bearing member in engineering structure. In order to restrain the lateral expansion and splitting of GFRP, and accordingly heighten its axial compressive bearing capacity, a project that to confine GFRP pole with surrounding CFRP sheet is suggested in the present study. The Experiment on the CFRP sheet confined GFRP poles showed that a combined structure of high bearing capacity was attained. Basing on the experiment research a theoretical iterative calculation approach is suggested to predict the ultimate axial compressive stress of the combined structure, and the predicted results agree well with the experimental results. Then the influences of geometrical parameters on the ultimate axial compressive stress of the combined structure are also analyzed basing on this approach.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.21-28
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• 2012

이 연구에서는 직교이방성 판의 좌굴 및 직교이방성 판요소로 구성된 구조용 압축재의 국부좌굴에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료는 높은 비강도 및 비강성, 높은 부식저항성, 경량성 등 강재나 콘크리트와 비교해서 많은 장점을 가지고 있다. 특히, 펄트루젼 생산 방식은 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료의 여러가지 생산방법 중 구조용 플라스틱 부재를 대량으로 생산하기에 가장 적합한 방법이다. 펄트루젼 생산방식은 부재의 축을 따라 주요 보강섬유가 배치되기 때문에 이 재료는 직교이방성으로 간주된다. 그러나, 펄트루젼 섬유보강 플라스틱 부재는 낮은 탄성을 갖고 있고 얇은 판요소로 구성되어 있기 때문에 압축하중이 재하될 경우 좌굴이 발생할 수 있다. 따라서, 이 부재를 설계하는데 안정성은 매우 중요한 문제가 된다. 이 연구에서는 기존의 연구를 따라서 직교이방성 판 및 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴에 대하여 검토하였으며, 국내에서 생산된 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴강도를 계산하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권1호
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• pp.36-44
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• 2008

목조건축물로부터 해체된 고목재를 해당 건축물의 복원이나 새로운 건축물에 재사용하기 위해서는 열화 및 부후 부위를 제외한 건전재의 재질 및 강도성능에 대한 평가가 필요하다. 트러스 현재로 사용된 부재와 사찰에 사용된 부재에 대해 현미경으로 수종식별을 행하고 KS 기준에 따라 각종 물성 및 강도 시험을 행하여 문헌에 의한 결과와 비교 검토하였다. 잎갈나무(Korean larch)는 재질 및 강도 성능이 기존 문헌값보다 높게 나타났으며, 소나무(Korean red pine)와 가문비나무(Yezo spruce)의 경우 해체재의 강도성능이 대체적으로 낮게 나타났다. 육안에 의한 건전부위의 시험편 내의 조직적 열화는 현미경적으로도 관찰되지 않았다. 인장시험편의 중앙부 두께가 5 mm에서 3 mm로 변함에 따라 인장강도가 증가하여 시험편 치수에 대한 검토가 필요한 것으로 판단되었으며, 압축 및 휨 시험법은 현행 기준으로도 적합한 수준이었다. 고목재류에 대한 구체적인 기초 강도 성능평가를 위한 시험방법 및 철물접합부의 접합성능에 대한 차후 연구 검토가 필요한 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.179-185
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• 2009

최근 건설구조물에 대한 FRP의 활용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP는 단위중량당의 강도와 강성이 기존 건설재료인 강재나 콘크리트에 비해 매우 크고, 부식에 대한 저항성이 뛰어나는 등의 여러 가지 물리적, 화학적 장점이 있다. 이러한 장점을 이용하여 FRP 외양관을 단면의 효율성을 극대화할 수 있고 경제성과 경관에 매우 효과가 큰 스트럿을 가진 PSC 박스거더교의 스트럿 부재의 피복재로 적용하고자 한다. 본 논문에서는 스트럿을 가진 PSC 박스거더에 사용되는 FRP 외양관의 적용성을 평가하기 위하여 이와 관련한 FRP 외양관의 시편실험과 FRP로 피복된 콘크리트 부재의 압축실험을 수행하였으며, 실험결과로부터 콘크리트 강도와 에너지 흡수능력 및 연성이 증진되어 스트럿 부재로써 충분한 안전성을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.79-91
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• 2005

본 논문에서는 프리스트레스를 이용한 가시설 공법(IPS)에 적용되는 띠장의 거동의 해석 및 설계절차에 대한 연구를 수행하였다. 띠장에 초기장력이 도입되는 구조계는 탄성지반위에 놓인 보이론에 의하여 부재력이 산출되고, 토압에 의한 부재력은 장력을 부정정력으로 취하여 부정정 구조해석을 통하여 띠장의 축력 및 휨모멘트를 계산하였다. 지반은 압축력 전담요소, 케이블은 인장력 전담요소를 사용하여 등분포 토압 및 편토압을 받는 띠장의 전산해석을 수행하였다. 기존의 가시설 설계에 적용되는 토압을 적용하여 IPS 띠장설계를 실시하였고, 긴장력과 설계토압에 의한 축력과 휨모멘트를 계산하여 축응력과 휨응력을 도출하고 합성응력검토를 수행하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.8-16
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• 2015

Prestressed concrete (PSC) is a method in which prestressed tendon is placed inside and/or outside the reinforced concrete member and the compressive force applied to the concrete in advance to enhance the engineering properties of concrete member which is weak under tension. In this paper we suggested the precast PSC girder assembled with segments of portable size and weight at the factory. The segments of precast PSC girder will be delivered and assembled as a unit of PSC girder at the site. Consequently, we suggested new-type of precast segmented PSC girder with different shapes of segment cross-section (i.e., I-shape, Box-shape). To mitigate the problems associated with the field splice between the segments of precast PSC girder anchor system is attached near the neutral axis of the girder and relatively uniform compression throughout the girder cross-section is applied. Prior to the experimental investigation, analytical investigation on the structural behavior of precast PSC girder was performed and the serviceability (deflection) and safety (strength) of the girder were confirmed. In addition, 4-point bending test on the girder was conducted to investigate the structural performance under bending. From the experimental investigation, it was found that the precast PSC girder spliced with 3 and 5 segments has sufficient in serviceability and safety conditions and it was also observed that the point where the segments spliced has no defects and the girder behaves as a unit.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.37-37
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• 2011

최근 세계적인 지진의 발생과 함께 구조물의 내진성능 평가 및 증진 방법에 대하여 많은 연구가 진행 되고 있다. 특히 교량 구조물의 교각의 경우에는 상부구조의 고정하중 및 활하중을 지반에 전달하여 주는 역할을 하기 때문에, 역으로 지진이 발생하였을 경우 교각의 내진성능에 따라서 교량의 안전도에 많은 영향을 미칠 수 있다. 또한 산악지역이 국토의 70%이상을 차지하는 우리나라의 지형적인 특성상 고교각을 이용한 장대교량의 건설이 필요하며 도시지역의 교통량 증가로 인한 도시고속도로의 건설 등 고가교의 필요성이 점차 증가하고 있다. 그러나 CFT(Concrete Filled Tube)부재의 경우에는 콘크리트가 3축 구속 상태로 존재하지만 자중이 크며 내진 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 CFT부재의 단면을 중공으로 만듦으로써 부재를 경량화하고 내부 튜브를 삽입하여 내부를 구속 시킨 내부 구속 중공 CFT 부재(Internally Confined Hollow CFT Member, ICH CFT)가 개발되었다. 이는 콘크리트가 내 외부 튜브에 의하여 구속되어 3축 구속 상태로 존재함으로써 콘크리트 중공부로의 취성파괴를 방지하여 연성도 및 강도를 향상시켜주며, 단면의 감소로 인해 재료비를 절감 할 뿐 아니라 자중 감소로 인해 내진 설계에도 유리하다. 현재 내부 구속 중공 CFT 부재에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만, 튜브를 삽입함으로써 부재의 중공부로 발생하는 구속력의 특성을 해석적으로 정립한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 압축을 받는 중공 CFT 부재에 내부 튜브를 삽입함으로써 발생하는 콘크리트의 구속력을 해석적 연구를 통하여 수행하였으며, 구속력을 파악하기 위한 평가 방법으로는 구속 콘크리트의 중공비와 직경, 외부튜브의 두께, 내부튜브의 두께 등으로 평가하였다. 해석적 연구 결과, 내부 튜브를 삽입함으로써 발생되는 외부 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값과 비슷한 값을 가지지만 내부로 발생하는 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.43-51
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• 2001

Although portland cement concrete is one of the most universal construction materials, it has some disadvantage such as shrinkage, which is an inherent characteristic. Because of this shrinkage, combined with the low tensile strength of the material, cracks of varying sizes can be found in every reinforced concrete. To prevent this cracking, keeping the concrete in compression by mechanical prestress has been used. This study discusses application of expansive additives for concrete to improve the serviceability of precast concrete box culvert by inducing chemical prestress. For this purpose, both expansive concrete slabs and normal concrete slabs are tested to verify the effect of expansive additives. Then the failure tests of the fullscale precast box culverts were carried out and the critical aspects of the structural behavior were investigated. The result of the material testis shows that the optimal proportion of expansive additives is 13 percent of cement weight, and the properties of expansive concrete are the same as those of normal concrete in that proportion. Both the experimental cracking load and service load of the expansive concrete members are increased in comparison with those of the normal concrete, but the ultimate load is decreased slightly. In addition to the above results, the deformation of expansive concrete member is lets than that of normal concrete member, and permanent strain which results from cyclic load is decreased. It can be concluded that the use of expansive additives to induce chemical prestress in precast concrete box culvert greatly improves the serviceability.

• 터널과지하공간
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• 제16권5호
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• pp.405-412
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• 2006

지하대공간 건설에 있어서 숏크리트는 가장 중요한 지보재임은 주지의 사실이다. 숏크리트의 강도는 현장 배합 및 타설 조건에 따라 실험실 조건의 숏크리트와는 큰 차이를 보이는 것이 일반적이다. 구조부재인 일반 콘크리트와 달리 숏크리트의 초기강도는 지하공간의 초기 안정화에 매우 중요하다. 그러나, 숏크리트 초기강도의 측정은 적절한 현장강도시험방법의 부재로 인하여 잘 관리되지 않은 실정이다. 따라서, 현장에서 숏크리트 초기강도를 효과적으로 측정할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 핀관입시험법 및 점하중강도시험법의 현장 숏크리트 초기강도 측정에 대한 적합성을 검토하였다. 이를 위해 다양한 양생강도에 따른 일축압축시험, 핀관입시험, 점하중시험을 수행하여 일축압축강도에 대한 신뢰성 높은 핀관입깊이와 점하중 지수의 상관관계식을 도출하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.71-81
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• 2009

본 연구에서는 지진에 대해 보강 효과가 뛰어난 비좌굴 가새를 바탕으로 필로티를 가진 중저층 집합주택에 적합한 비좌굴 knee brace에 대해 총 5개의 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 이는 공간활용이 우수하고 동선이나 시야를 방해하지 않으며, 시공 방법 또한 간단하여 필로티 층을 가진 중저층 건물에 대해 유리하다는 장점을 가지고 있다. 각 실험체의 변수로는 중심코어의 크기, 외부 보강재의 크기, 단부의 크기 및 형태로 정하였으며 실험결과 중심코어의 크기가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 외부 보강재의 크기는 중심코어의 크기에 비해 효과는 미비하나, 파괴거동이나 연성도 측면에서는 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실험을 통해 얻어진 힘-변위 그래프는 인장과 압축에서 비교적 안정적인 이력거동을 보였으며 AISC 2005 Seismic Provision 규정에서 제시한 연성도와 에너지 소산능력 측면에서도 충분한 효과를 발휘하였다. 또한 설계 층간 변위비의 2배까지 가력을 실시하였을 때, 가새의 전체 좌굴이나 국부적인 좌굴이 일어나지 않아야 한다는 조항을 만족하는 것으로 나타났다.