• 토지주택연구
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• 제6권1호
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• pp.21-29
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• 2015

연결보는 지진하중에 효과적으로 저항하기 위하여 적절한 강도, 강성, 변형능력을 지녀야 한다. 특히 스팬-춤 비가 2.0 이하인 대각선다발철근을 갖는 특수전단벽 연결보는 일반 연결보보다 더 높은 강도, 강성, 연성능력을 갖게 되나 대각선다발철근 상세는 시공에 큰 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제에 대한 해결방안의 하나로서 대각선다발철근 상세를 대체하기 위한 대안상세들이 실험적으로 연구되었다. 실험결과, 앵글형태로 보강된 SA실험체가 대각방향 보강근을 완전히 제거한 SB시리즈의 실험체와 비교하여 더 안정된 거동을 보였으며, 기존의 대각선다발철근상세를 갖는 CA실험체와 비교하여 유사한 강도, 강성, 에너지소산능력과 변형능력(drift)을 나타내었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.361-368
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• 2016

Coupling beams serve as primary source of energy dissipation in coupled shear wall systems during large earthquakes. However, the overestimation of the shear strength of diagonally reinforced coupling beams may be adverse effect on the seismic performance of coupled shear wall systems. In order to force coupling beams to properly work during earthquakes, coupling beams should be designed with accurate shear strength equations. The objective of this study is to propose the accurate shear strength equation for slender diagonally reinforced coupling beams. For this purpose, experimental tests were conducted using three diagonally reinforced coupling specimens with different amount of transverse reinforcement under reversed cyclic loads to evaluate the hysteretic behavior of the specimens. The test results show that transverse reinforcement of slender diagonally reinforced coupling beam affects the maximum strength and drift ratio.

• 한국지진공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.303-310
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• 2017

The coupled shear wall system with coupling beams is an efficient structural system for high-rise buildings because it can provide excellent ductility and energy dissipation to the buildings. The objective of this study is to simulate the hysteretic behavior of diagonally reinforced concrete coupling beams including pinching and cyclic deteriorations in strength and stiffness using a numerical model. For this purpose, coupling beams are modeled with an elastic beam element and plastic spring element placed at the beam ends. Parameters for the analytical model was calibrated based on the test results of 6 specimens for diagonally reinforced concrete coupling beams. The analytical model with calibrated model parameters is verified by comparing the hysteretic curves obtained from analysis and experimental tests.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.55-62
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• 2015

Shear wall systems behave as individual wall because of openings like window and elevator cage. When coupling beams are installed in shear walls, they will have high strength and stiffness so that be less damaged by lateral loads like earthquake. However, coupling beam is difficult construction method. And arranging reinforcement of slender coupling beams are especially hard. It is because the details of coupling beam provided by ACI 318 are complex. In this paper, experiments were conducted using coupling beams with 3.5 aspect ratio to improve the details of slender coupling beams provided by ACI 318. Two specimens were proposed for this study. One specimen applied with bundled diagonally reinforcement only. Another specimen applied both bundled diagonally reinforcement and High-Performance Fiber Reinforced Cementitious Composite (HPFRCC) so that coupling beams have half of transverse reinforcement. All specimen were compared with a coupling beam designed according to ACI 318 and were evaluated with hysteretic behaviors. Test results showed that the performance of two specimen suggested in this study were similar to that of coupling beam designed according to current criteria. And it was considered that simplification of the details of reinforcement would be available if transverse reinforcement was reduced by using bundled diagonally reinforcement and HPFRCC.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.95-102
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• 2017

본 연구는 철근상세(대각선 및 수평 철근상세)가 실규모 연결보의 구조성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시되었다. 연결보의 시공성 및 경제성을 향상시키기 위하여 고강도 철근(SD500 및 SD600)을 사용하였다. 반복하중이 작용하는 동안 연결보의 순경간(양쪽 전 단벽 사이의 간격)을 유지하기 위하여 강체 프레임 및 링크조인트를 설치하였다. 실험결과 대각선 철근상세을 적용한 연결보가 수평 철근상세 연결보에 비해 높은 연성을 나타내었다. AC1318-14 기준은 대각선 철근상세의 연결보 설계에는 적용이 가능할 것으로 판단되나, 수평 철근상세 연결보의 최대내력은 과대평가하는 것으로 나타났다. ASCE 41-13에서 제시된 연결보의 유효강성은 대각선 및 수평 철근상세를 적용한 연결보의 실험결과를 과대평가하고 있는 것으로 판단된다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권10호
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• pp.181-190
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• 2019

In this study, four reinforced concrete coupling beams were subjected to cyclic lateral loading test to evaluate the structural performance of coupling beam according to volume fraction of steel fiber. For this purpose, the volume fraction of steel fiber(0%, 1%, 2%) and transverse reinforcement spacing were determined as the main parameter. According to the test results, the maximum strength of D-40C-s100-0 was 1.15, 1.13, 1.05 times higher than D-40C-s300-0, D-40C-s300-1, D-40C-s300-2, respectively. The maximum strength of coupling beams with mitigated rebar details increases as the volume fraction of steel fiber increases. Although steel fiber 2% reinforced specimen(D-40C-s300-2) did not satisfy the amount of transverse reinforcement required for seismic design of coupling beam, the overall performance including to maximum strength, ductility and energy dissipation capacity was similar to the control specimen(D-40C-s100-0). As a result, the use of steel fiber with 2% reinforcement can partially replace the transverse reinforcement in diagonally reinforced concrete coupling beam.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.95-101
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• 2018

Diagonally reinforced concrete coupling beams (DRCB) play an important role in coupled shear wall systems since these elements dissipate most of seismic input energy under earthquake loading. For reliable seismic performance evaluation using nonlinear response history analysis, it is important to use an accurate analytical model for DRCBs. In this study, the Pinching4 model is used as a base model to simulate the cyclic behavior of DRCBs. For simulating the cyclic behavior of DRCBs using the Pinching4 model, the analytical parameters for backbone curve, pinching and cyclic deterioration in strength and stiffness should be computed. To determine the proper values of the constituent analytical parameters efficiently and accurately, this study proposes the empirical equations for the analytical parameters using regression analyses. It is shown that the hysteretic behavior of coupling beams can be simulated efficiently and accurately using the proposed numerical model with the proposed empirical equations of model parameters.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2017

현행 규정에 따르면, 세장비 4 미만의 연결보에 대각철근을 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 대각선 다발철근 상세는 보 내부의 철근 배근작업을 어렵게 만들고, 이는 또한 시공불량으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 고강도 철근(SD500 및 SD600)으로 보강된 콘크리트 연결보에 관한 실험결과를 나타내었다. 연결보 제작시 시공성을 향상시키기 위하여, 본 연구에서는 헤드바를 갖는 대구경 철근을 사용하였다. 배근상세 및 세장비를 변수로 하여, 2가지의 실규모 연결보를 제작 및 실험하였다. 전단벽을 연결하는 보의 실제 거동특성을 모사하기 위하여, 링크 조인트를 갖는 철골 구조물을 반력바닥에 설치하였다. 실험 결과, 연결보와 전단벽 접합부에서의 균열 및 철근이 항복되면서, 점차 연결보 중앙부로 손상이 진전되는 것으로 나타났다. 연결보는 FEMA 450-1의 설계변위에 대한 전단벽 층간변위 규정에 요구되는 변형능력을 충분히 갖는 것으로 나타났다. 그러나 고강도 철근으로 보강된 연결보의 상세설계를 위해서는, 다양한 세장비가 연결보의 구조거동에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.131-140
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• 2019

Diagonally reinforced concrete coupling beams (DRCBs) have been widely adopted in reinforced concrete (RC) bearing wall systems. DRCBs are known to act as a fuse element dissipating most of seismic energies imparted to the bearing wall systems during earthquakes. Despite such importance of DRCBs, the damage estimation of such components and the corresponding consequences within the knowledge of performance based seismic design framework is not well understood. In this paper, drift-based fragility functions are developed for in-plane loaded DRCBs. Fragility functions are developed to predict the damage and to decide the repair method required for DRCBs subjected to earthquake loading. Thirty-seven experimental results are collected from seventeen published literatures for this effort. Drift-based fragility functions are developed for four damage states of DRCBs subjected to cyclic and monotonic loading associated with minor cracking, severe cracking, onset of strength loss, and significant strength loss. Damage states are defined in a consistent manner. Cumulative distribution functions are fit to the empirical data and evaluated using standard statistical methods.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.83-91
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• 2002

현재 국내에서 건설되고 있는 대부분의 아파트는 철근콘크리트 전단벽과 연결부재만으로 구성된 순수벽식 구조형식을 취하고 있다. 그러나 이러한 벽식구조의 거동은 매우 복잡하며 연결부재의 영향을 크게 받는다. 따라서 본 연구에서는 부분구조체 실험을 통하여 국내 벽식구조의 연결부재, 즉 슬래브 및 연결보의 거동을 조사하고, 보강에 따른 효과를 검토하고자 하였다. 실험결과 1) 연결슬래브의 응력은 전폭에 걸쳐서 균일하지 않았고, 2) 벽체와 커플링 작용을 하는 연결슬래브의 유효 폭은 기존의 연구에서 제안한 값과 비교하여 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며, 국내의 아파트구조에 적용하기에는 과대평가하는 경향이 있었다. 3) 또한 연결 보에서의 X자형 보강은 에너지소산 및 연성비 증가효과가 있는 것으로 나타났으며, 펀칭현상을 개선하여 안정된 이력거동을 확보하는데 효과적인 것으로 나타났다.