• Earthquakes and Structures
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• 제18권6호
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• pp.691-707
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• 2020

One of the most important issues in structural systems is evaluation of the margin of safety in low and mid-rise buildings against the progressive collapse mechanism due to the earthquake loads. In this paper, modeling of collapse propagation in structural elements of RC frame buildings is evaluated by tracing down the collapse points in beam and column structural elements, one after another, under earthquake loads and the influence of column removal is investigated on how the collapse expansion in beam and column structural members. For this reason, progressive collapse phenomenon is studied in 3-story and 5-story intermediate moment resisting frame buildings due to the corner and edge column removal in presence of the earthquake loads. In this way, distribution and propagation of the collapse in progressive collapse mechanism is studied, from the first element of the structure to the collapse of a large part of the building with investigating and comparing the results of nonlinear time history analyses (NLTHA) in presence of two-component accelograms proposed by FEMA_P695. Evaluation of the results, including the statistical survey of the number and sequence of the collapsed points in process of the collapse distribution in structural system, show that the progressive collapse distribution are special and similar in low-rise and mid-rise RC buildings due to the simultaneous effects of the column removal and the earthquake loads and various patterns of the progressive collapse distribution are proposed and presented to predict the collapse propagation in structural elements of similar buildings. So, the results of collapse distribution patterns and comparing the values of collapse can be utilized to provide practical methods in codes and guidelines to enhance the structural resistance against the progressive collapse mechanism and eventually, the value of damage can be controlled and minimized in similar buildings.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권6호
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• pp.33-39
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• 2002

반응수정계수는 구조물의 비탄성 거동을 설계에 반영하고 설계지진력 산정시 설계강도를 탄성범위 이내로 저감시키기 위한 목적으로 사용하고 있다. 그러나 설계코드에서 채택하고 있는 반응수정계수는 과거의 지진피해로부터 관찰된 보편적 구조성능에 기인한 경험치이므로, 주기에 따른 동적성능과 구조 시스템의 구성에 따른 내진성능을 정확히 대변하지 못하고 있다. 본 연구에서는 중간모멘트 연성골조를 대상으로 N2 Method를 이용하여 반응수정계수와 내진성능을 평가하였으며, 그 결과를 미국의 IBC 2000 코드와 비교하여 이론적 타당성을 검증하였다. 해석결과 코드에 제시된 반응수정계수와 잘 부합되는 것으로 나타났으나, 동일한 구조시스템의 경우에도 주기에 따라 비교적 큰 차이를 보였다. 성능목표에 따른 사용성 기준을 설정하여 IDI를 평가한 결과, 설계지진에 대한 성능목표가 건물에 대한 내진성능을 대변하기는 어려우며 PBD(Performance Based Design)에 의거한 합리적인 접근이 필요한 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권3호
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• pp.333-347
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• 2017

Masonry infill walls are unavoidable parts of any building to create a separation between internal space and external environment. In general, there are some prevalent openings in the infill wall due to functional needs, architectural considerations or aesthetic concerns. In current design practice, the strength and stiffness contribution of infill walls is not considered. However, the presence of infill walls may decisively influence the seismic response of structures subjected to earthquake loads and cause a different behavior from that predicted for a bare frame. Furthermore, partial openings in the masonry infill wall are significant parameter affecting the seismic behavior of infilled frames thereby decreasing the lateral stiffness and strength. The possible effects of openings in the infill wall on seismic behavior of RC frames is analytically studied by means of pushover analysis of several bare, partially and fully infilled frames having different bay and story numbers. The stiffness loss due to partial opening is introduced by the stiffness reduction factors which are developed from finite element analysis of frames considering frame-infill interaction. Pushover curves of frames are plotted and the maximum base shear forces, the yield displacement, the yield base shear force coefficient, the displacement demand, interstory drift ratios and the distribution of story shear forces are determined. The comparison of parameters both in terms of seismic demand and capacity indicates that partial openings decisively influences the nonlinear behavior of RC frames and cause a different behavior from that predicted for a bare frame or fully infilled frame.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.11-16
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• 2003

현재 국내에서 설계 및 시공되고 있는 비내진상세를 가진 RC구조물의 이력거동특성과 내진성능이 밝혀져 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 일반적인 10층 철근콘크리트 구조물의 외부 보-기둥접합부를 선정하여 슬래브의 유무, 보하부 주근의 접합부내로의 정착방항, 접합부내 보강근의 유무에 따라 6개의 1/3축소 실험체를 만들어 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과 슬래브가 있는 실험체가 없는 실험체에 비해 정모멘트일 때 25%, 부모멘트일 때62%의 큰 강도를 나타냈고, 보하부 주근이 상부로 정착된 것이 하부로 정착된 경우보다 정모멘트일 때 8 %, 부모멘트일 때 11% 강도 증가효과가 있었다. 그리고 접합부내에 전단보강근이 보 주근의 뽑힘을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.73-76
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• 2008

과거 지진피해 조사에 의하면 건물이 많은 피해를 입었으며, 현재 널리 보급되어진 저층 철근콘크리트(RC) 건물도 예외는 아니었다. 우리나라의 경우 과반수이상이 저층 RC 건물로서 대규모지진이 발생한다면 저층 RC 건물에 거대한 피해가 발생할 것으로 예상된다. 한편, 대다수의 저층 RC 건물은 다양한 수평저항시스템으로 이루어져 있으며, 이것들은 각기 다른 변위에서 파괴될 것으로 판단된다. 그 가운데에서도 강성 및 강도는 높지만 소성영역에서 극취성적인 파괴성상(Extremely Brittle Failure)을 보이는 극단주(Extremely Short Column)(본 연구에서는 h/D<2 인 기둥을 극단주라 정의함, h: 순높이, D: 폭), 전단벽 등의 전단파괴형 부재 및 비교적 강성 및 강도는 낮지만 연성능력이 우수한 기둥 등의 휨파괴형 부재는 전형적인 수평저항시스템으로 다수의 피해지진에 의하여 그것들의 중요성이 대두되었다. 일반적으로, 극취성파괴형 부재를 포함한 전단파괴형 부재가 지진시 파괴되면, 건물의 수평저항능력은 급속히 저하되며, 전단파괴형 부재의 내력이 휨파괴형 부재의 내력에 비해 비교적 높다면, 전단파괴형 부재의 파괴가 건물 전체의 파괴를 야기할 것이다. 본 연구에서는 상기 전단 파괴형 부재의 지진시의 손상메커니즘을 파악할 목적으로 전단파괴를 하는 철근콘크리트 기둥(극단주) 실험체를 계획 제작하여 유사동적실험(Pseudo-dynamic Test)을 실시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.894-901
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• 2003

본 연구의 목적은 비내진 상세를 가진 RC 구조물의 이력거동 특성과 내진성능 및 특성을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 10층 RC구조물의 내 외부 접합부를 선정하여 슬래브의 유무, 접합부내에서의 전단철근 유무, 외부 접합부의 보 하부 주근의 정착방향에 따라 6개의 1/3 축소 실험체를 만들어 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과 내부 접합부의 경우 슬래브의 유무에 관계없이 내진 비내진 상세의 상이에 따른 강도나 연성 능력의 변화는 크지 않는 것으로 나타났고, 외부 접합부의 경우 내부 접합부와는 달리 접합부 전단 보강근의 유무뿐만 아니라 하단 주철근 정착방향에서도 차이가 나기 때문에 비내진 상세의 강도나 연성 능력이 각각 10∼20%와 27% 정도 작은 것으로 나타났다. 또, 비내진 상세를 가지는 경우 국부 변형이 한 곳에서 집중되어 크게 나타남을 알 수 있으며, 슬래브가 있음으로 인해 휨에 의한 회전각을 억제하고 상향 전단변형을 억제하는 것으로 나타났다. 한편 보-기둥 접합부에서의 전단 보강근은 전단변형률에 거의 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.23-34
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• 2015

최근 새로운 3차원 와이어 다공질 형태의 카고메 트러스 이력형 제진장치가 개발되어, 건축물의 내진성능 개선을 위한 제진장치로서의 적용가능성이 재료실험을 통하여 검증되었다. 본 연구에서는 카고메 트러스 이력형 제진장치를 RC 라멘조 공동주택에 외부접합 한 새로운제진구조시스템을 제안하였다. 카고메 외부접합형 제진구조시스템은 대상건물, 카고메 제진장치, 지지구조물로 구성되어 있으며, 기존 층간에 설치된 제진시스템과 달리 외부 지지 구조물과 대상 건축물의 상호작용을 이용하여 제진장치가 지진 에너지를 흡수하는 시스템이다. 본 연구에서 제안한 카고메 외부접합형 제진공법의 유효성을 검증 할 목적으로 LH공사 시범적용용 RC 라멘조 20층 공동주택의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진성능 개선효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 지진규모 (200gal)에서 비보강 골조는 중규모의 지진피해가 예상되었지만, 카고메 외부접합형 제진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(300gal)을 상정한 경우에도 중규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 카고메 제진보강법의 내진성능 개선 효과의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.207-215
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• 2014

변성에폭시 모르터 보강은 철근콘크리트 단면내력 보강방법으로 구조적, 재료적 안정성이 우수하여 단면내력 증대뿐만 아니라 구조물 내진성능도 향상되는 것으로 보고되고 있으나 고가의 재료비로 내진보강 자재로서 실험 및 분석을 한 사례는 거의 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 철근콘크리트 골조의 내진성능 보강을 위하여 변성에폭시 모르터를 활용하여 보강한 대안 별로 내진성능과 경제성을 분석하여 적절한 내진성능 보강방안을 제시하고자 한다. 이를 위해, 첫째, 본 연구에서는 변성에폭시 모르터로 보강한 부재의 재료 수직응력-변형율관계를 활용하여 단면 휨모멘트-곡률관계를 확인하고 단면의 유연도가 부재에 선형으로 변화한다고 가정하여 실험체 하중-처짐곡선에 대하여 검증한다. 둘째, 수직하중만을 고려하여 철근콘크리트 구조물을 설계하고 보강대안을 제시한다. 셋째, 부재 비탄성 거동을 고려한 구조해석을 실시한 후 보강대안 별 설계계수와 구조물 거동을 파악하여 내진성능을 확인한다. 넷째, 보강대안 별 물량을 산출하여 공사원가를 비교 및 분석한 후 요구되는 내진성능을 만족하면서 경제성이 우수한 보강방안을 제시한다. 본 연구의 결과는 향후 여러 건설현장에서 변성에폭시 모르터 보강공법으로 내진보강을 실시할 경우 기초자료로서 활용될 것이라 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권1호
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• pp.23-34
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• 2022

본 연구의 목적은 RC 구조물의 균열 보수용 폴리머 시멘트 복합체의 접착성능을 평가하기 위함이다. 폴리머 시멘트 복합체는 시멘트, 폴리머와 실리카흄으로 제조하였으며, 점도가 700mPa·s 이하가 되도록 물시멘트비와 AE 감수제의 혼입량을 조정하였다. 연구결과, Type-A 인장접착강도는 폴리머계 마감 재료의 접착기준인 1.0MPa을 상회하였으며, 폴리머 종류에 따라 SAE, EVA, SBR 순으로 높은 인장접착강도를 나타냈다. 또한 Type-B의 인장접착강도는 Type-A에 비해 최대 1/4.5의 낮은 강도를 나타냈으나 실리카흄의 혼입에 따른 상당한 강도개선 효과를 보였다. RC 구조물의 균열 보수에 필요한 점도와 접착성능을 위해 EVA와 SAE의 폴리머 시멘트비 80%~100% 범위에서 일정량의 실리카 흄을 혼입하는 조건을 최적배합설계로 제안할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.43-44
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• 2012

Deterioration factors such as CO₂ and chloride ions cause steel corrosion in RC structures. The diffusion of these factors depends on the water content in concrete. To examine the moisture condition of concrete, this research considers the availability of the steel effect ratio, which is calculated by Resistivity Estimation Model (REM). It is concluded that the steel effect ratio is expected to be available as a quantitative evaluation method in the assessment of concrete layer resistivity.