• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.39-48
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• 2011

이 연구에서는 상부 2점 집중하중을 받는 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 거동을 부분 프리스트레싱 비와 긴장재의 유효 프리스트레스에 따라 평가하였다. 절건비중 1,770 $kg/m^3$의 경량 콘크리트 설계강도는 35 MPa이었으며, 항복강도 383 MPa의 일반 이형철근과 인장강도 2,040 MPa의 3연선을 각각 주 인장철근과 프리스트레싱 긴장재로 사용하였다. 실험 결과, 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 내력은 부분 프리스트레싱 비의 증가와 함께 증가하지만 긴장재의 유효 프리스트레스에는 거의 영향을 받지 않았다. 동일 휨 보강지수에서 프리텐션 경량 콘크리트 보의 무차원 휨 내력은 Harajli and Naaman 및 Bennet에 의해 실험된 프리텐션 보통중량 콘크리트 보와 비슷한 수준이었다. 한편 프리텐션 경량 콘크리트 보의 변위 연성비는 부분 프리스트레싱 비의 감소와 함께 그리고 유효 프리스트레스의 증가와 함께 증가하였다. 프리텐션 경량 콘크리트 보의 하중-변위 관계는 비선형 2차원 해석모델에 의해 적절하게 평가될 수 있었다. 또한 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 균열 내력 및 최대 휨 내력은 각각 탄성이론 및 ACI 318-08의 등가응력블록과 긴장재의 응력평가 식을 이용하여 안전측에서 예측될 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.53-61
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• 2015

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the SDAR (solvent deasphaltene residue), which is obtained from the solvent deasphalting (SDA) process, as a pavement material. METHODS : The physical properties of the SDAR were evaluated based on its chemical composition, and asphalt mixtures with the SDAR were fabricated and used for the evaluation of mechanical properties. Firstly, the chemical composition of SARA (saturate, aromatic, resin and asphaltene) was analyzed using the TLC-FID (thin-layer chromatography-flame ionization detector). Moreover, the basic material properties of the asphalt binder with the SDAR were evaluated by the penetration test, softening point test, ductility test, and PG (performance grade) grade test. The rheological properties of the asphalt binder with the SDAR were evaluated by the dynamic shear modulus ($G^*$) obtained using the time-temperature superposition (TTS) principle. Secondly, the mechanical properties of the asphalt mixtures with the SDAR were evaluated. The compactibility was evaluated using the gyratory compacter. Moreover, the tensile strength ratio (TSR) was used for evaluating the moisture susceptibility of the asphalt mixtures (i.e., susceptibility to pothole damage). The dynamic modulus $E^*$, which is a fundamental property of the asphalt mixture, obtained at different temperatures and loading cycles, was used to evaluate the mechanical properties of the asphalt mixtures. RESULTS AND CONCLUSION : The SDAR shows stiffer and more brittle behavior than the conventional asphalt binder. As the application of the SDAR directly in the field may cause early failures, such as cracks on pavements, it should be applied with modifiers that can favorably modify the brittleness property of the SDAR. Therefore, if appropriate additives are applied on the SDAR, it can be used as a pavement material because of its low cost and strong resistance to rutting.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.405-411
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• 2011

철근콘크리트 구조물의 보강에 자주 사용하는 탄소 섬유나 유리 섬유 대신에 이 두 가지 섬유를 동시에 사용하여 하이브리드 효과를 얻기 위한 연구를 시도하였다. 하이브리드 효과를 얻기 위해서는 탄소 섬유와 유리 섬유를 적절한 비율로 조합해야 되며, 이러한 비율로 제작된 실험체를 이용하여 하이브리드 FRP 직접 인장 실험을 수행할 수 있다. 하이브리드 FRP 실험체는 직조된 섬유 시트를 이용하는 현장과 다르게, 섬유를 직접 조합해야 하는 이유로 작업이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 고강도 탄소 섬유와 E형 유리 섬유의 조합에 따른 1축 직접 인장 실험체의 제작 방법을 제안하여 실험을 통하여 하이브리드 효과를 분석하였다. 하이브리드 FRP로 가장 적합한 섬유 조합은 연성 지수, 탄성계수 및 응력-변형률 곡선을 비교한 결과 연성 K형 에폭시를 사용한 유리 섬유 : 탄소 섬유 = 9 : 1(체적비)가 가장 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.735-742
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• 2012

본 연구에서는 세장판으로 구성된 중공강관(SHS)기둥에 CFRP쉬트로 보강하여 중심축하중 실험을 수행하였다. 총 6개의 실험체를 제작하였으며, 실험변수는 판폭두께비, 보강유무이다. 실험결과 사각단면의 두면은 안쪽으로 국부좌굴이 발생하였으며, 나머지 두 면은 바깥쪽으로 국부좌굴이 발생하였다. CFRP쉬트의 보강을 통해 최대 33%의 내력상승효과를 얻었으며, 초기강성과 연성능력을 비교하였다. 끝으로, 압축극한 내력을 산정식을 제안하여 실험값과 비교하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.100-106
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• 2014

There is a growing need to introduce advanced pressure vessel steels with higher strength and toughness for the optimizatiooCn of the design and construction of longer life and larger capacity nuclear power plants. SA508 Gr.4N Ni-Cr-Mo low alloy steels have superior strength and fracture toughness, compared to SA508 Gr.3 Mn-Mo-Ni low alloy steel. Therefore, the application of SA508 Gr.4N low alloy steel could be considered to satisfy the strength and toughness required in advanced nuclear power plants. The purpose of this study is to characterize the microstructure and mechanical properties of SA508 Gr.4N low alloy steels. 1 ton ingot of SA508 Gr.4N model alloy was fabricated by vacuum induction melting followed by forging, quenching, and tempering. The predominant microstructure of the SA508 Gr.4N model alloy is tempered martensite having small packet and fine Cr-rich carbides. The yield strength at room temperature was 540MPa, and it was decreased with an increase of test temperature while DSA phenomenon occurred at around $288^{\circ}C$. Overall transition property of SA508 Gr.4N model alloy was much better than SA508 Gr.3 low alloy steel. The index temperature, $T_{41J}$, of SA508 Gr.4N model alloy was $-132^{\circ}C$ in Charpy impact tests, and reference nil-ductility transition temperature, $RT_{NDT}$ of $-105^{\circ}C$ was obtained from drop weight tests. From the fracture toughness tests performed in accordance with the ASTM standard E1921 Master curve method, the reference temperature, $T_0$ was $-147^{\circ}C$, which was improved more than $60^{\circ}C$ compared to SA508 Gr.3 low alloy steels.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.215-223
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• 2013

최근 유럽 및 일본에서는 강섬유 보강 콘크리트를 활용하여 철근을 생략하거나 최소화하기 위한 연구가 수행중에 있으며, 세그먼트 제작시 강섬유 보강 콘크리트 활용은 철근 생략 또는 최소화를 통한 경제성 향상은 물론 품질관리 향상효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 강섬유 보강효과 검토를 위하여 기존에 널리 활용되고 있는 철근만으로 보강된 세그먼트와 철근 및 강섬유로 보강된 세그먼트 실험체 제작 및 휨실험을 수행하였다. 실험결과 세그먼트 강섬유 보강은 콘크리트의 연성 증가효과로 인하여 균열제어는 물론 기존 세그먼트 보강재인 철근의 대체할 수 있는 보강재로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권1호
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• pp.77-90
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• 2018

This paper presents a combined numerical, experimental, and theoretical study on the behavior of the concrete-filled double circular steel tubular (CFDT) stub columns under axial compressive loading. Four groups of stub column specimens were tested in this study to find out the effects of the concrete strength, steel ratio and diameter ratio on the mechanical behavior of CFDT stub columns. Nonlinear finite element (FE) models were also established to study the stresses of different components in the CFDT stub columns. The change of axial and transverse stresses in the internal and external steel tubes, as well as the change of axial stress in the concrete sandwich and concrete core, respectively, was thoroughly investigated for different CFDT stub columns with the same steel ratio. The influence of inner-to-outer diameter ratio and steel ratio on the ultimate bearing capacity of CFDT stub columns was identified, and a reasonable section configuration with proper inner-to-outer diameter ratio and steel ratio was proposed. Furthermore, a practical formula for predicting the ultimate bearing capacity was proposed based on the ultimate equilibrium principle. The predicted results showed satisfactory agreement with both experimental and numerical results, indicating that the proposed formula is applicable for design purposes.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2015

본 연구에서는 콘크리트 내에 강섬유를 혼입하여 기둥자체의 인성력을 확대시키는 방안을 구조실험을 통해 분석하고자 한다. 내부 앵커형 용접조립 각형 기둥에 강섬유 보강 콘크리트를 충전하여 구조 거동을 고찰하였다. 강섬유 혼입량과 가력조건을 변수로 하여 총 10개의 단주를 제작하여 단조재하 실험을 수행하였다. 그 결과 휨 모멘트력이 발생될 때 강섬유 콘크리트는 특유의 성질인 균열 후 인장강도가 발현되어 내력 및 거동에 유리하게 작용되는 것으로 보인다. 미소 분량의 강섬유 혼입으로 축력과 휨내력이 향상 가능한 것은 매우 합리적인 단면설계가 가능하며 이를 적극적으로 설계에 반영될 필요가 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.95-111
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• 1998

본 연구에서 구조요소 및 구조계에 대한 지진손상 해석방법의 개념 및 과정을 연구하였다. 구조요소에 대한 지진손상도 해석은 구조요소나 단자유도계에 관한 기존의 방법으로 가장 널리사용되고 있는 Park & Ang 방법에 의하여 예제구조물에 대하여 수행하였다. 구조계에 대한 지진손상도 해석을 수행하기 위해서는 두 가지의 과정을 사용하였다. 첫 번째 과정은 구조계에 해당하는 지진응답을 구조계 대표응답법과 등가단자유도계 응답법을 이용하여 구한 후, 구조계의 지진손상도는 기존의 단자유도계나 구조요소에 관한 방법을 이용하여 구조계의 지진응답으로부터 구한다. 두 번째 구조요소에 대한 지진손상도 해석결과를 손상지수 조합법을 이용하여 선형적으로 조합하여 구조계의 지진손상도를 구한다. 각 방법의 유용성은 몇 개의 다른 지진과 예제구조물에 대하여 비교를 통하여 연구하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.399-415
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• 2023

This paper presents the experimental and numerical evaluations on the circular SFRC columns reinforced GFRP rebars under the axial compressive loading. The test programs were designed to inquire and compare the effects of different parameters on the columns' structural behavior by performing experiments and finite element modeling. The research variables were conventional concrete (CC), fiber concrete (FC), types of longitudinal steel/GFRP rebars, and different configurations of lateral rebars. A total of 16 specimens were manufactured and categorized into four groups based on different rebar-concrete arrangements including GRCC, GRFC, SRCC, and SRFC. Adding steel fibers (SFs) into the concrete, it was essential to modify the concrete damage plastic (CDP) model for FC columns presented in the finite element method (FEM) using ABAQUS 6.14 software. Failure modes of the columns were similar and results of peak loads and corresponding deflections of compression columns showed a suitable agreement in tests and numerical analysis. The behavior of GFRP-RC and steel-RC columns was relatively linear in the pre-peak branch, up to 80-85% of their ultimate axial compressive loads. The axial compressive loads of GRCC and GRFC columns were averagely 80.5% and 83.6% of axial compressive loads of SRCC and SRFC columns. Also, DIs of GRCC and GRFC columns were 7.4% and 12.9% higher than those of SRCC and SRFC columns. Partially, using SFs compensated up to 3.1%, the reduction of the compressive strength of the GFRP-RC columns as compared with the steel-RC columns. The effective parameters on increasing the DIs of columns were higher volumetric ratios (up to 12%), using SFs into concrete (up to 6.6%), and spiral (up to 5.5%). The results depicted that GFRP-RC columns had higher DIs and lower peak loads compared with steel-RC columns.