• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.95-102
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• 2023

본 연구에서는 다양한 래티스 단부 지점조건을 갖는 철선일체형 데크플레이트의 구조성능을 유한요소해석을 통하여 평가하였다. 해석결과, 래티스 단부에서 풋의 위치가 지점부 구조부재 위에 위치하는 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 시스템 강성이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 래티스 풋이 지점부에 위치하는 경우, 단부 직봉이 전체 데크플레이트 시스템의 강성과 강도에 미치는 영향은 무시할 정도로 작았다. 특히 래티스 풋의 길이가 40mm 보다 작지 않을 때에는 단부 직봉이 설치되지 않아도 무방한 것으로 평가되었다. 래티스 단부 지지형상이 데크플레이트 시스템의 최대 하중저항 성능에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 조사되었고, 시스템의 파괴모드는 설계의도에 따라 데크플레이트 중앙에서 상부 주철근의 좌굴, 래티스 단부 좌굴, 또는 이들의 조합으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.203-211
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• 2023

For fast-built and safe precast concrete (PC) construction, the dry mechanical splicing method is a critical technique that enables a self-sustaining system (SSS) during construction with no temporary support and minimizes onsite jobs. However, due to limited experimental evidence, traditional wet splicing methods are still dominantly adopted in the domestic precast industry. For PC beam-column connections, the current design code requires achieving emulative connection performances and corresponding structural integrity to be comparable with typical reinforced concrete (RC) systems with monolithic connections. To this end, this study conducted the standard material tests on mechanical splices to check their satisfactory performance as the Type 2 mechanical splice specified in the ACI 318 code. Two PC beam-column connection specimens with dry mechanical splices and an RC control specimen as the special moment frame were subsequently fabricated and tested under lateral reversed cyclic loadings. Test results showed that the seismic performances of all the PC specimens were fully comparable to the RC specimen in terms of strength, stiffness, energy dissipation, drift capacity, and failure mode, and their hysteresis responses showed a mitigated pinching effect compared to the control RC specimen. The seismic performances of the PC and RC specimens were evaluated quantitatively based on the ACI 374 report, and it appeared that all the test specimens fully satisfied the seismic performance criteria as a code-compliant special moment frame system.

• 한국안전학회지
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• 제38권3호
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• pp.35-42
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• 2023

This study analyzed the current and temperature characteristics of major components of an induction motor during normal and abnormal operations as functions of the difference in the rated capacities of medium and large-sized motors widely used in industrial settings. The temperature rise equation of the induction motor winding was derived through locked-rotor operation experiments and linear regression analysis. When the ambient temperature is 40 ℃, the time to reach 155 ℃, the temperature limit of the insulation class (F class) of the winding of the induction motor, was confirmed to be 48 seconds for the 2.2 kW induction motor and 39 seconds for the 3.7 kW induction motor. This means that when the rated capacity is large or the installation environment is high temperature, the time to reach the temperature limit of the insulation class during locked-rotor operation is short, and the risk of insulation deterioration and fire is high. In addition, even if the EOCR (Electronic Over Current Relay) is installed, if the setting time is excessively set, the EOCR does not operate even if the normal and locked-rotor operation of the induction motor is repeated, and the temperature limit of the insulation grade of the winding of the induction motor is exceeded. The results of this study can be used for preventive measures such as the promotion of electrical and mechanical measures for the failure of induction motors and fire prevention in industrial sites, or the installation of fire alarm systems.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.63-75
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• 2007

Piled raft 기초는 연약지반상에서 과도한 침하와 raft 및 말뚝의 지지력 산정 문제 등으로 적합한 기초는 아닌 것으로 알려져 왔으나 최근 국내외에서 연약지반내 구조물 시공이 증대되면서 연약지반상 piled raft 기초에 대한 관심이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 연약지반에 시공된 piled raft기초의 거동을 분석하였으며 이를 위해 ABAQUS를 이용한 3차원 유한요소 해석을 실시하였다. 해석 시 하중은 등분포하중과 집중하중을 각각 적용하였으며 동일한 조건의 군말뚝과 piled raft 기초 및 다양한 말뚝 배치를 갖는 piled raft 기초를 대상으로 수행하였다. 본 연구결과, 하중형태, 다양한 말뚝 배치 및 근입 깊이에 대한 각각의 침하 및 하중분담특성을 비교, 분석하였으며 이를 통해 연약지반상의 piled raft 기초의 특성을 파악하였다.

• 한국안전학회지
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• 제38권1호
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• pp.25-33
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• 2023

In this study, we determined the failure rate and fire status of electric motors widely used in domestic and industrial devices and analyzed the associated fire risks by identifying the electrical and temperature characteristics of electric motors under the normal and restrained operation modes in industrial sites and laboratories. A 2.2kW motor used for driving a conveyor during the vulcanization process in a rubber product manufacturing plant was employed as the study object and was exposed to a high- temperature environment as this motor is widely used in industrial sites. The current amplitude was 4.45-4.50 A during normal operation and 38.2-41.5 A during restrained operation due to the pinching of products and semi-finished products (i.e., 8.5 times higher than that during normal operation). The leakage current amplitude was 0.33 mA during both operation modes. The temperature of the workplace in summer was 42.38℃, indicating a poor environment for the installed motor. In the laboratory, the current and temperature of the coil inside a 3.7kW motor were measured under the restrained operation mode as performing measurements of the coil inside the motor in industrial sites is challenging. The current amplitude during normal operation was 3.5 A, whereas that during restrained operation for 30 s was 51.7-58.6 A, which is 14.8-16.7 times higher than that of normal operation. Moreover, the temperature of the motor coil increased from 22.9℃ to 101℃. Based on the experimental data, we derived the temperature increase formula according to the restrained operation time by performing a regression analysis and verified the time at which the temperature exceeded the stipulated limit for the insulation grade. The findings presented in this paper can be utilized to establish fire-prevention measures and perform safety management of motors of the same type or with a similar capacity.

• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.513-525
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• 2023

This research presents the experimental and theoretical evaluations on circular steel-fiber-reinforced-concrete (SFRC) columns reinforced by glass-fiber-reinforced-polymer (GFRP) rebar under the axial compressive loading. Test programs were designed to investigate and compare the effect of different parameters on the structural behavior of columns by performing tests. Theses variables included conventional concrete (CC), fiber concrete (FC), steel/GFRP longitudinal rebars, and transversal rebars configurations. A total of 16 specimens were constructed and categorized into four groups in terms of different rebar-concrete configurations, including GFRP-rebar-reinforced-CC columns (GRCC), GFRP-rebar-reinforced-FC columns (GRFC), steel-rebar-reinforced-CC columns (SRCC) and steel-rebar- reinforced-FC columns (SRFC). Experimental observations displayed that failure modes and cracking patterns of four groups of columns were similar, especially in pre-peak branches of load-deflection curves. Although the average ultimate axial load of columns with longitudinal GFRP rebars was obtained by 17.9% less than the average ultimate axial load of columns with longitudinal steel rebars, the average axial ductility index (DI) of them was gained by 10.2% higher than their counterpart columns. Adding steel fibers (SFs) into concrete led to the increases of 7.7% and 6.7% of the axial peak load and the DI of columns than their counterpart columns with CC. The volumetric ratio had greater efficiency on peak loads and DIs of columns than the type of transversal reinforcement. A simple analytical equation was proposed to predict the axial compressive capacity of columns by considering the axial involvement of longitudinal GFRP rebars, volumetric ratio, and steel spiral/hoop rebar. There was a good correlation between test results and predictions of the proposed equation.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.503-510
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• 2009

본 연구의 목적은 LMC로 덧씌우기 또는 보수 된 형태의 RC 보의 정적 거동 특성을 파악하는데 있다. 따라서, LMC로 덧씌우기 및 보수된 RC 보를 상대습도 60%, 온도 $20^{\circ}C$의 조건에서 양생을 실시하여 제작하였으며, 제작된 시험체를 4점 휨 실험을 수행하여 균열양상, 파괴거동 및 극한강도 등의 거동을 고찰하였다. 실험결과 전단철근이 보강된 보수형태의 RC보의 경우 100%이상의 내하력을 회복하여 보수 효과가 뛰어난 것을 알 수 있었고, LMC로 압축부에 덧씌우기 된 시험체의 경우 덧씌우기 두께가 증가함에 따라 내하력이 크게 증진되었다. 그러나, 전단철근이 보강되지 않은 보수형태의 시험체와 인장부 덧씌우기된 시험체는 부착계면 파괴양상을 보여주어 보수 및 보강 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 부착계면의 거동특성을 파악하기 위하여 전단흐름 개념을 도입하여 LMC로 압축 덧씌우기된 시험체를 대상으로 하중증가에 따른 전단흐름량을 계산하여 부착계면 특성을 수치적으로 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.719-727
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• 2008

GFRP 보강근의 인장강도 및 부착성능 등은 철근과 다르기 때문에 GFRP 보강근을 콘크리트 구조물에 적용하기 위해서는 GFRP 보강근으로 보강된 콘크리트 부재의 거동에 관한 연구가 선행되어야 한다. GFRP는 높은 비강도, 경량성, 비부식성 등의 장점을 가지고 있으나 탄성계수가 철근보다 작아 상대적으로 큰 처짐이 발생하는 단점이 있다. 교량 바닥판은 아칭효과 등에 의해 휨성능이 증가하므로 FRP 보강근을 우선 적용할 수 있는 대상 중 하나이다. 본 논문은 국내에서 개발된 철근 대체재용 GFRP 보강근의 콘크리트 구조물로의 적용 가능성을 관찰하기 위한 실험연구에 관한 것이다. 대상 실험체는 폭과 길이가 3,000 mm, 4,000 mm이고 두께가 240 mm인 실제 크기의 콘크리트 바닥판이다. 실험변수는 보강근 종류(철근, GFRP 보강근)와 보강비로 총 3개의 바닥판을 제작하였다. 정적실험을 수행하였으며 DB-24 하중등급의 축하중을 모사한 재하면적을 가진 직사각형 강재로 바닥판이 파괴될 때까지 집중하중을 가하였다. 철근 보강 바닥판과 GFRP 보강 바닥판의 거동차이를 최대성능, 처짐 및 균열 거동 등에 대해 비교 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권2호
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• pp.175-193
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• 2023

Stainless steel-concrete composite beam has become an attractive structural form for offshore bridges and iconic high-rise buildings, owing to the superior corrosion resistance and excellent ductility of stainless steel material. In a composite beam, stainless steel shear connectors play an important role by establishing the interconnection between stainless steel beam and concrete slab. To enable the best use of high strength stainless steel shear connectors in composite beams, high strength concrete is recommended. To date, the application of stainless steel shear connectors in composite beams is still very limited due to the lack of research and proper design recommendations. In this paper, a total of seven pushout specimens were tested to investigate the load-slip behaviour of stainless steel shear connectors. A thorough discussion has been made on the differences between stainless steel bolted connectors and welded studs, in terms of the failure modes, load-slip behaviour and ultimate shear resistance. In parallel with the experimental programme, a finite element model was developed in ABAQUS to simulate the behaviour of stainless steel shear connectors, with which the effects of shear connector strength, concrete strength and embedded connector height to diameter ratio (h/d) were evaluated. The obtained experimental and numerical results were analysed and compared with existing codes of practice, including AS/NZS 2327, EN 1994-1-1 and ANSI/AISC 360-16. The comparison results indicated that the current codes need to be improved for the design of high strength stainless steel shear connectors. On this basis, modified design approaches were proposed to predict the shear capacity of stainless steel bolted connectors and welded studs in the composite beams.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.313-322
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• 2006

지반 액상화는 대표적인 지진 피해의 한 형태로 이 연구에서는 이러한 지반 액상화 가능성 평가를 위한 확률적 접근 방법을 제시하였다. 일정한 사용기간 동안의 지진에 의한 액상화 발생확률을 구하기 위하여 액상화 취약도와 지진재해도를 결합하여 액상화 위험도를 산정할 수 있도록 하였다. 현재 국내에서는 결정론적인 방법이 많이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 지반 물성치에 포함되어 있는 많은 불확실성을 합리적으로 다루기 어려운 단점이 있다. 두 가지 형태의 확률적 접근 방법을 제시하였는데, 첫번째는 설계지진에 대한 확률적 신뢰도 해석 방법이고, 두번째는 주어진 지반조건에 대하여 일정한 사용기간 동안 액상화가 발생할 수 있는 가능성을 평가한 위험도 해석 방법이다. 기존의 결정론적 방법과 확률적 방법에 의하여 매립지반의 액상화를 평가하였으며, 위험도 해석에 의한 액상화 가능성 평가기법을 지속적으로 적용하고, 설계기준이 제시된다면 보다 합리적이고, 정량적인 지반 액상화 가능성 평가기법이 될 수 있음을 검증하였다.