• 토지주택연구
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• 제12권4호
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• pp.119-125
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• 2021

본 연구에서는 그리드를 이용한 철근콘크리트 휨부재의 연성보강 효과를 실험결과로 제시했다. 실험변수로는 비보강 철근콘크리트 휨부재(ORI), 바닥면 보강 철근콘크리트 휨부재(REB), 바닥 및 측면 보강 철근콘크리트 휨부재(REBS)가 있다. 실험은 4절점 휨 실험으로 수행되었다. 실험 결과, 보강을 통해 최대 휨강도가 17~20% 증가하였고, 측면 보강을 통해 휨 파괴 유도를 통한 연성보강 효과를 확인하였다. 또한, 연성지수를 계산하여 REB와 REBS의 연성지수가 ORI 대비 각각 2배, 3배 증가하였음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.567-576
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• 2023

일반적으로 RC 보 부재는 휨 부재로서 휨 하중에 대해서만 고려하여 설계된다. 하지만, 실제 건축물에서는 부재 간의 연속성으로 인해 축력과 휨 하중을 동시에 받게 된다. 이로 인해 RC 보 부재의 휨 강도는 증가하지만, 변위는 감소하며, 균열은 주로 보의 중앙부에 집중되게 된다. 따라서 본 연구에서는 축력과 휨 하중을 동시에 받는 RC 보 부재에 탄소섬유시트를 이용한 보강에 따른 휨 성능을 실험적으로 평가하였다. 탄소섬유시트는 부재의 중앙부에 감싸 보강을 하였으며, 축력과 휨 하중을 부재에 가력하였다. 축력의 크기와 탄소섬유시트 보강에 따른 철근콘크리트 부재의 파괴 형태, 휨 강도, 처짐 및 연성을 분석하였다. 그 결과, 축력의 증가에 따라 최대 휨 강도의 상승이 발생하였지만, 연성은 최대 64%까지 감소하였다. 탄소섬유시트 보강을 통해 휨 강도는 최대 27% 증가하였으며, 휨에 의한 보의 최대 처짐은 8% 감소하였으며 연성은 최대 43% 증가하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.149-155
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• 2007

Damage assessment and Damage index for RC members failed in flexure was investigated by using the nonlinear finite element analysis, included with nonlocal constitutive law, which is analyzed for the localization of the failure on the post-peak region. In the nonlcal constitutive law, The local strains obtained at gauss points were averaged over a particular length, i.e. characteristic length and it was used to evaluate the damage of RC column member. As the analysis results, The value of nonlocal strain shows less mesh sensibility. In the damage assessment, It was confirmed that evaluations of damage of RC member were able to use nonlocal compressive strain on a cover concrete and a core concrete of the member. Moreover it was confirmed that damage process for the statically indeterminate structure was able to evaluate the damage context of the component members of the structure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.47-53
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• 2022

콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권1호
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• pp.133-145
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• 2022

Steel fiber composite bar (SFCB) is a novel type of reinforcement, which has good ductility and durability performance. Due to the unique pseudo strain hardening tensile behavior of SFCB, different flexural behavior is expected of SFCB reinforced concrete (SFCB-RC) beams from traditional steel bar reinforced concrete (S-RC) beams and FRP bar reinforced concrete (F-RC) beams. To investigate the flexural behavior of SFCB-RC beam, four points bending tests were carried out and different flexural behaviors between S/F/SFCB-RC beams were discussed. An flexural analytical model of SFCB-RC beams is proposed and proved by the current and existing experimental results. Based on the proposed model, the influence of the fiber volume ratio R of the SFCB on the flexural behavior of SFCB-RC beams is discussed. The results show that the proposed model is effective for all S/F/SFCB-RC flexural members. Fiber volume ratio R is a key parameter affecting the flexural behavior of SFCB-RC. By controlling the fiber volume ratio of SFCB reinforcements, the flexural behavior of the SFCB-RC flexural members such as bearing capacity, bending stiffness, ductility and repairability of SFCB-RC structures can be designed.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.121-133
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• 1993

본 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 합리적인 해석 및 설계를 위하여 진보된 신뢰성해석기법을 정립하기 위한 연구를 수행하였다. 철근콘크리트 구조물은 그 특성상 콘크리트와 철근 등 사용재료의 변동성이 크고, 작용하는 하중도 불확실성을 내포하고 있어 이들 변수의 분산성을 합리적으로 고찰하여야 구조물의 합리적인 안전도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트와 철근 등 사용재료와 부재 단연치수의 확률특성을 분석하였고, 이로부터 부재 저항능력의 확률특성을 산정하는 방법을 제시하였다. 또한, 압축과 휨을 함께 받는 부재와 확대기초의 한계상태함수식을 유도하였고, 이를 바탕으로 불변2차모멘트법을 이용한 신뢰성해석을 수행하였다. 본 논문은 앞으로 철근콘크리트 구조물의 합리적인 안전도 확보를 위한 신뢰성해석에 유용한 토대를 제시하고 있다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권1호
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• pp.119-127
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• 2019

When a structural wall is subjected to multi-directional ground motion, torsion-induced cracks degrade the stiffness of the wall. The effect of torsion should not be neglected. As a main lateral load resisting member, reinforced concrete (RC) structural wall has been widely studied under the combined action of bending and shear. Unfortunately, its seismic behavior under a combined action of torsion, bending and shear is rarely studied. In this study, torsional performances of the RC structural walls under the combined action is assessed from a comprehensive parametrical study. Finite element (FE) models are built and calibrated by comparing with the available experimental data. The study is then carried out to find out the critical design parameter affecting the torsional stiffness of RC structural walls, including the axial load ratio, aspect ratio, leg-thickness ratio, eccentricity of lateral force, longitudinal reinforcement ratio and transverse reinforcement ratio. Besides, to facilitate the application in practice, an empirical equation is developed to estimate the torsional stiffness of RC rectangular structural walls conveniently, which is found to agree well with the numerical results of the developed FE models.

• Computers and Concrete
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• 제11권6호
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• pp.571-585
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• 2013

Asymmetrical reinforcement for circular sections in wall piles is an efficient construction component with reduced embodied energy. It has been proven that asymmetrical reinforced wall piles may save more than 50% of the reinforcement than the traditional symmetrically reinforced circular sections. The use of this new type of structural member increases the number of variables in the design problem, which makes its use by engineers more complicated. In order to facilitate the use of the asymmetrically reinforced piles, this paper presents a criterion for the design of this type of structural member. The chosen criterion has been analyzed with the help of flexural capacity-cost curves. The new criterion is similar to the design procedure traditionally used for RC beams.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.83-93
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• 1999

This paper presents tension stiffening effect of Reinforced concrete members obtained from experimental results on direct tension and bending. From the direct tension test program, crack patterns were investigated with tension softening behaviors of concrete. Tension stiffening effects and losses of strain energy were, also, analyzed from the load-deflection curve with the main experimental variables such as concrete strength, yielding stress and reinforcement ratio of rebar. Tension stiffening effect of RC members increase linearly until the first crack initiate, decrease inversely with number of cracks, and then decrease rapidly when splitting cracks are happened. The tension stiffening effect is shown to be more important at the member of lower reinforcement than that of higher. Therefore, it necessitates to consider the tension stiffening effects at a nonlinear analysis. From the above analysis, a tension stiffening model of concrete is proposed and verified by applying it to bending members. From the numerical analysis by finite element approach, it is shown that the proposed model evaluates a little higher in analyzing at nonlinear region of high strength concrete, but, perform satisfactorily in general.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.39-46
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• 2022

철근콘크리트 구조물의 설계 방법으로 한계상태설계법이 적용되면서 해석이나 설계 시 극한상태까지 고려하도록 하고 있다. 실제로 철근콘크리트 부재가 휨을 받을 때 전단철근에 의한 구속 효과가 존재하지만, 설계 시에는 비구속 콘크리트의 재료 곡선을 적용하도록 하고 있다. 본 연구에서는 휨 부재에 대한 구속콘크리트 모델의 적합성을 평가하기 위하여 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 항복 후 거동을 상세하게 분석하였다. 상세한 분석을 위하여 DIC 기법을 영상분석 기법으로써 채택하였고, 기존 계측 방법과 계측 결과를 비교함으로써 DIC 기법의 타당성을 검증하였다. DIC 기법의 결과로 산출된 콘크리트 표면의 변형률 분포도를 얻을 수 있었고, 이를 통하여 단면의 평균 변형률 분포를 산출하였다. 평균 변형률 분포도를 이용하여 기존 구속콘크리트 모델을 재료곡선으로 적용한 응력 분포도를 도출할 수 있었다. 실험 결과와 기존 모델 적용 결과의 비교를 통하여 직사각형 단면을 가지는 RC 휨 부재에 대한 구속콘크리트 모델의 적합성을 평가하였다.