• Computers and Concrete
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• 제18권6호
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• pp.1175-1194
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• 2016

Nonlinear models, capable of taking into account all the phenomena involved in the cracking and in the failure of lightly reinforced concrete beams, are nowadays available for a rigorous calculation of the minimum reinforcement. To simplify the current approaches, a new procedure is proposed in this paper. Specifically, the ductility index, which is lower than zero for under-reinforced concrete beams in bending, is introduced. The results of a general model, as well as the data measured in several tests, reveal the existence of two linear relationships between ductility index, crack width, and the amount of steel reinforcement. The above relationships can be applied to a wide range of lightly reinforced concrete beams, regardless of the geometrical dimensions and of the mechanical properties of materials. Accordingly, if only a few tests are combined with this linear relationships, a new design-by-testing procedure can be used to calculate the minimum reinforcement, which guarantees both the control of cracking in service and the ductility at failure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.81-90
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• 2008

본 연구에서는 UHPCC를 사용한 철근 콘크리트 보의 휨강도를 평가하였고, 낮은 철근비로 보강된 RC보를 포함한 휨 실험을 통해 기존의 섬유보강 콘크리트 보의 휨강도 예측식과의 일치 여부를 파악하였다. 또한 섬유보강 콘크리트에서 섬유 보강을 통한 보강철근의 대체효과를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 ACI 544 위원회에서 제시하는 섬유보강 콘크리트를 사용한 철근보강 보의 휨강도 예측식은 압축강도 150MPa 이상의 UHPCC에 대해서는 잘 일치하지 않으며, 특히 철근비 1.5% 이하의 저보강 철근보에 대해서는 상당히 과소평가하는 것으로 나타났다. 섬유보강 콘크리트를 사용함으로써 얻을 수 있는 보의 휨내력 증가 효과는 저보강 철근보에서 상당히 큰 것으로 나타났으며, 실험결과를 바탕으로 강섬유의 특성과 철근비를 고려한 철근대체 효과 평가식을 제안하였다.

• International Journal of Railway
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• 제3권2호
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• pp.73-82
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• 2010

Global and local behaviors of a lightly RC shear walls are investigated in this paper. For the sake of cyclic behaviors, nominal ground accelerations of 0.15 g, 0.40 g and 0.55 g which associated with natural periods of the walls are applied as listed in French CAMUS-2000 shake table test. Modified Kent & Park model, Drucker-Prager model for concrete material and $Giufr\acute{e}$-Menegotto-Pinto model for rebar are used for time history analyses using fiber/solids elements respectively. Alternatively, Eulerian beam analysis are discussed by imposing inelastic hinges at the most possible plastic hinge location using modified Takeda's trilinear model with stiffness reduction. Relative displacements, base shears, bending moments of 5-story shear building with 36-tons of mass under bi-lateral seismic excitation are extracted and compared with EC-8, PS-92 and KBC-09 provisions. Multi-scaled degradation process; material damage, elemental fracture and structural failure in turn is discussed in the view of numerical accuracy, efficiency and limitation depending on three different model-based analyses.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.35-44
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• 2017

본 연구에서는 국내 콘크리트구조기준(2012)에서 규정하고 있는 최소철근량 이하로 보강된 보에 강섬유를 혼입한 강섬유보강철근콘크리트보의 휨파괴 실험을 수행하였다. 실험변수는 철근비와 강섬유의 혼입량으로 하였다. 철근보강비는 최소철근량의 44%, 66%, 78%와 100%로 하였으며, 강섬유의 혼입량은 0.25%, 0.50%, 0.75% 및 1.00%이다. 실험결과, 강섬유는 균열저항성능을 크게 개선시키는 것으로 확인되었다. 또한, 하중저항성능의 관점에서 강섬유는 항복하중의 증가에 기여하지만 극한하중의 증가에는 거의 기여하지 못하는 것을 확인하였다. 강섬유로 인한 항복하중의 증가량은 철근 감소로 인한 항복하중의 감소량에 비하여 미미한 것으로 나타났다. 최소철근보에서 강섬유의 사용은 오히려 연성을 크게 감소시키는 것으로 확인되었다. 따라서 최소철근 휨부재에 강섬유를 사용하기 위해서는 연성도 확보를 위하여 철근비를 증가시켜야 하는 것으로 확인되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.89-92
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• 2008

최근 빈번하게 발생되는 지진으로 인해 내진규정이 강화된 바 있으며, 국내에서도 인접 국가들의 지진피해 발생으로 인해 지진에 대한 안전지대가 될 수 없다는 인식이 고조되어 건축구조설계기준에 서의 내진규정이 강화되었다. 그러나 기존 비내진상세를 갖는 건축물을 해체하여 요구성능을 얻고자 하는 경우 경제적, 환경적 손실이 크므로 비내진상세를 갖는 라멘구조물을 끼움벽을 통해 보강하는 것이 합리적일 것이라 판단된다. 따라서 본 연구에서는 변형경화형 시멘트 복합체인 SHCC를 끼움벽에 적용하였으며, 일반배근 및 대각보강근에 따른 내진성능을 정량적으로 평가함으로써 SHCC 적용에 따른 배근상세 감소 및 시공성 향상을 꾀하고자 한다. 실험체는 1/3 축소모형의 프리캐스트 끼움벽으로 제작되었으며, 실험결과 다수의 미세균열이 발생하여 기존 콘크리트에서 발생되는 명확한 전단균열 및 급격한 내력저하는 발생하지 않았다. 이는 SHCC 내 혼입된 PVA 및 PE 섬유의 가교작용에 의한 것으로 벽체에 전달되는 횡하중에 의한 응력을 재분배했기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.199-206
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• 2005

끼움벽에 의한 내진보강은 국외에서는 내진 보강공법 중 가장 널리 사용되어지는 신뢰성 있는 공법이나 국내에서는 아직 비내진 상세를 갖는 골조의 내진보강에 대한 분석이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 재생세골제를 사용한 끼움벽과 현장타설 철근콘크리트 끼움벽의 반복 횡하중 실험을 통하여 끼움벽의 구조성능을 비교분석하였다. 실험결과 두 실험체 모두 기존골조와 비교하여 크게 향상된 성능을 나타냈으며 특히 현장타설 끼움벽 실험체는 순수골조 실험체에 비하여 강도 및 초기강성이 각각 3.8배, 6.6배 향상하며 파괴 시까지 안정적인 거동을 보여 기존골조의 내진보강공법으로 합리적인 것으로 판단되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제11권3호
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• pp.461-481
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• 2016

The research described in this paper investigates the seismic behaviour of lightly reinforced concrete (RC) bearing sandwich panels, heavily conditioned by shear deformation. A numerical model has been prepared, within an open source finite element (FE) platform, to simulate the experimental response of this emerging structural system, whose squat-type geometry affects performance and failure mode. Calibration of this equivalent mechanical model, consisting of a group of regularly spaced vertical elements in combination with a layer of nonlinear springs, which represent the cyclic behaviour of concrete and steel, has been conducted by means of a series of pseudo-static cyclic tests performed on single full-scale prototypes with or without openings. Both cantilevered and fixed-end shear walls have been analyzed. After validation, this numerical procedure, including cyclic-related mechanisms, such as buckling and subsequent slippage of reinforcing re-bars, as well as concrete crushing at the base of the wall, has been used to assess the capacity of two- and three-dimensional low- to mid-rise box-type buildings and, hence, to estimate their strength reduction factors, on the basis of conventional pushover analyses.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.275-278
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• 2005

High performance fiber reinforced cement composites(HPFRCCs) is a class of high ductile fiber reinforced cementitious composites developed for applications in the sensitive construction industry. HPFRCCs has undergone major evolution in both materials development and the range of emerging applications. This paper is to evaluate structural strengthening performance of LRCF(Lightly reinforced concrete frame) using the HPFRCCs. The experimental results, as expected, show that the crack load, yield load, and limited load are superior for specimen with HPFRCCs infill wall due to crosslink effect of fibers in concrete.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.268-271
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• 2004

A strengthening technique for reinforced concrete beams using external unhanded reinforcement offers advantages in speed and simplicity of installation over other, established, strengthening techniques. The purpose of this paper is to investigate the capabilities of a new retrofitting technique, namely external prestressing out cable, for flexural strengthening of beams. The paper provides a general description of structural behavior of beams strengthened using the technique. Results of four physical tests on strengthened reinforced concrete beams are reported and compared. It is shown that the technique can provide greater strength enhancement to lightly reinforced sections and that provision of deflectors enhances efficiency.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제12권3호
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• pp.231-248
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• 2001

The three-dimensional behavior of confined concrete was investigated, including strength enhancement due to triaxial compressive stresses, lateral expansion, compression softening, cover spalling and post-peak ductility. A finite element program based on a nonlinear elasticity methodology was employed to evaluate the ability to model triaxial behavior of reinforced concrete (RC) by combining constitutive models proposed by several researchers. The capability of compression field based models to reproduce the softening behavior of lightly cracked confined concrete was also investigated. Data from tested specimens were used to evaluate the validity of the formulations. Good agreement with the experimental results was obtained.