• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.134-140
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• 2017

본 연구에서는 양생조건이 다른 압축강도 90 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 휨거동 실험을 수행하였다. 실험변수는 정상 및 저온 양생 조건, 인장 철근량 및 콘크리트 압축강도 수준 등을 고려하였다. 8개의 보 부재를 제작하여 휨 실험을 수행하였으며 균열 간격, 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 및 연성지수를 파악하였다. 실험결과는 철근량이 증가함에 따라 균열 개수는 증가하고 균열간격은 감소하는 경향을 나타내며, 콘크리트 강도가 높을수록 균열개수가 줄어들기는 하지만 그 효과는 철근량보다는 상당히 작은 것을 알 수 있었다. 설계기준에서 제안된 평균 균열 간격 식과 비교한 결과, 실험결과가 제안식의 결과보다 약간 크게 나타났으나, 제안식은 콘크리트 강도 및 양생조건을 반영하지 못하는 문제점이 있다. 정상 양생된 부재들의 연성지수는 3.36~6.74이며, 저온 양생된 부재들의 연성지수는 1.51~2.82으로 나타나, 저온 양생된 부재들의 거동은 정상 양생된 부재들에 비해서 연성도지수가 저감됨을 확인하였으며, 본 연구와 기존 연구의 연성지수를 비교한 결과, 고강도 콘크리트 부재의 연성지수는 선행연구의 보통강도 콘크리트의 연성지수 보다 크게 나타났으나, 더 구체적인 결과를 파악하기 위해서는 추가연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1081-1084
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• 2008

고강도 콘크리트의 적용 확대에 반해, 현행 철근의 정착 및 이음 산정식은 70MPa 미만의 콘크리트로 한정되어 있으며, 50MPa 이상에서는 압축이음길이가 인장이음보다 길어지는 현상이 발생하는 등 관련 기술이 미비한 상태이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트에서 콘크리트 압축강도, 철근간격, 직교방향 보강 철근의 위치와 보강량에 따른 철근 압축이음내력 특성을 평가하였다. 압축이음된 22mm 철근을 주근으로 가지는 총 64개의 기둥 실험체를 제작하여, 단조 일축 압축 하중을 파괴 시 까지 재하하여 실험을 수행하였다. 실험결과 콘크리트의 압축강도, 압축 이음 길이, 철근간격 및 직교방향 보강 철근 등이 철근의 압축이음 내력을 결정하는 주요한 요소로 작용하는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.157-166
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• 2022

철근 콘크리트 구조 건설현장에서 육안 검사 방식으로 수행되는 현재 단계의 구조감리는 그 필요성에 비하여 매우 노동 집약적이기에 현실적으로 현장의 모든 상황을 파악하기에 제한적이며, 검사자의 주관성도 배제될 수 없다. 따라서 본 연구는 철근을 대상으로 한 구조감리의 효율성 개선을 위해 360° 카메라를 통해 수집한 RGB 및 Depth 데이터 기반 3D model을 이용하여 배근 간격을 도출하고 실측값과의 비교를 통해 정확도를 검증하였다. 소규모 현장(약 265 m²)의 12개 지점에 대해 계측을 수행하였으며, 지점당 스캔시간은 약 20초, 이동 및 설치시간을 포함한 총 계측 시간은 약 15분이 소요되었다. 계측된 데이터는 SLAM 알고리즘을 통하여 RGB-based 3D model과 3D point cloud model을 생성하였으며, 각각의 모델에서의 계측값을 실측값과 비교하여 정확도 검증을 진행하였다. RGB-based 3D model과 3D point cloud model은 각각 10mm, 0.1mm의 최소분해능을 갖으며, 각 모델로부터 계측된 철근의 배근 간격 은 의 오차는 최대 28.4%, 최소 3.1% (RGB-based 3D model) 최대 10.8%, 최소 0.3% (3D point cloud model)로 확인되었다. 본 연구를 토대로 추후 자동화 기반의 원격구조 감리 기술개발을 통하여 현장적용 및 분석의 효율성을 증대시키고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.13-22
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• 2000

This paper describes the results obtained from 11 direct tension tests to explore the influence of concrete strength on tension stiffening behavior in reinforced concrete axial members. Three different concrete compressive strengths, 250, 650, and 900kgf/$\textrm{cm}^2$, were included as a main variable, while the ratio of cover thickness-to-rebar diameter was kept constant to be 2.62 to prevent from splitting cracking. As the results, it was appeared that, as higher concrete strength was used, less tension stiffening effect was resulted, and the residual deformation upon unloading was larger. In addition, the spacing between adjacent transverse cracks became smaller with higher concrete strength. The major cause for those results may be attributed to the fact that nonuniform bond stress concentration at both loaded ends and crack sections becomes severer as higher concrete is used, thereby local bond failure becomes more susceptible. From these findings, it would be said the increase in flexural stiffness resulting from using high-strength concrete will be much smaller than that predicted by the conventional knowledge. Finally, a factor accunting for concrete strength was introduced to take account for the effect of HSC on tension stiffening. This proposed equation predicts well the tension stiffening for the effect of HSC on tension stiffening. This proposed equation predicts well the tension stiffening behavior of these tests.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권1호
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• pp.45-52
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• 2018

Several techniques have been developed for shear strengthening of reinforced concrete (RC) members by using fiber reinforced polymer (FRP) composites. However, debonding of FRP retrofits from concrete substrate still deemed as a challenging concern in their application which needs to be scrutinized in details. As a result, this paper reports on the results of an experimental investigation on shear strengthening of RC beams using near surface mounted (NSM) FRP reinforcing bars. The main objective of the experimentation was increasing the efficiency of shear retrofits by precluding/postponing the premature debonding failure. The experimental program was comprised of six shear deficient RC beams. The test parameters include the FRP rebar spacing, inclination angle, and groove shape. Also, an innovative modification was introduced to the conventional NSM technique and its efficiency was evaluated by experimental observation and measurement. The results testified the efficiency of glass FRP (GFRP) rebars in increasing the shear strength of the test specimens retrofitted using conventional NSM technique. However, debonding of FRP bars impeded exploiting all retrofitting advantages and induced a premature shear failure. On the contrary, application of the proposed modified NSM (MNSM) technique was not only capable of preventing the premature debonding of FRP bars, but also could replace the failure mode of specimen from the brittle shear to a ductile flexural failure which is more desirable.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권10호
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• pp.155-162
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• 2019

Hybrid precast concrete panel is a wall element that is able to quickly construct the core wall structure for moderate-rise modular buildings. Hybrid precast concrete panel has unique characteristics which is a pair of C-shaped steel beams combined at the top and bottom of a concrete wall, In this study, an improved anchorage detail for vertical rebar is proposed to ensure the lateral force resistance performance of hybrid precast concrete panel emulating monolithic concrete wall. Also, the structural performance of horizontal connection is investigated experimentally with the bolt spacing parameter. And the behavior of hybrid precast concrete panel with the improved detail is compared with the monolithic concrete wall tested in a previous study. Finally, the required thickness of C-shaped steel beam to eliminate or minimize the deformation in horizontal connection is calculated by prying action equation.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권10호
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• pp.181-190
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• 2019

In this study, four reinforced concrete coupling beams were subjected to cyclic lateral loading test to evaluate the structural performance of coupling beam according to volume fraction of steel fiber. For this purpose, the volume fraction of steel fiber(0%, 1%, 2%) and transverse reinforcement spacing were determined as the main parameter. According to the test results, the maximum strength of D-40C-s100-0 was 1.15, 1.13, 1.05 times higher than D-40C-s300-0, D-40C-s300-1, D-40C-s300-2, respectively. The maximum strength of coupling beams with mitigated rebar details increases as the volume fraction of steel fiber increases. Although steel fiber 2% reinforced specimen(D-40C-s300-2) did not satisfy the amount of transverse reinforcement required for seismic design of coupling beam, the overall performance including to maximum strength, ductility and energy dissipation capacity was similar to the control specimen(D-40C-s100-0). As a result, the use of steel fiber with 2% reinforcement can partially replace the transverse reinforcement in diagonally reinforced concrete coupling beam.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권2호
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• pp.97-109
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• 2023

This experimental study investigates the effectiveness of applying carbon fiber reinforced polymer (CFRP) jackets for the retrofit of short reinforced concrete (RC) columns with inadequate transverse reinforcement and stirrup spacing to longitudinal rebar diameter equal to 12. RC columns scaled at 1/3, with round and square section, were subjected to axial compression up to failure. A damage scale is introduced for the assessment of the damage severity, which focusses on the extent of buckling of the longitudinal rebars. The damaged specimens were subsequently repaired with unidirectional CFRP jackets without any treatment of the buckled reinforcing bars and were finally re-tested to failure. Test results indicate that CFRP jackets may be effectively applied to rehabilitate RC columns (a) with inadequate transverse reinforcement constructed according to older practices so as to meet modern code requirements, and (b) with moderately buckled bars without the need of previously repairing the reinforcement bars, an application technique which may considerably facilitate the retrofit of earthquake damaged RC columns. Factors for the estimation of the reduced mechanical properties of the repaired specimens compared to the respective values for intact CFRP-jacketed specimens, in relation to the level of damage prior to retrofit, are proposed both for the compressive strength and the average modulus of elasticity. It was determined that the compressive strength of the retrofitted CFRP-jacketed columns is reduced by 90% to 65%, while the average modulus of elasticity is lower by 60% to 25% in respect to similar undamaged columns jacketed with the same layers of CFRP.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.259-272
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• 2019

강-콘크리트 편개형 방폭문은 외피 구조로서의 강재 박스와 내부의 철근콘크리트 슬래브 부재로 구성된 방호 구조물이다. 국내 방폭문 설계의 경우 폭압의 크기, 철근량 및 강박스의 강판두께와 같은 설계변수의 변화가 구조거동에 미치는 영향에 대해서 연구결과가 많지 않은 관계로 방폭문의 구조가 효율적으로 설계되지 않고 있다. 본 연구에서는 배근 간격 및 강재 박스의 강판 두께, 하중조건 등을 변수로 하여 유한요소 해석에 의한 구조거동 특성을 분석하였으며, 또한 방폭문의 구조성능을 구분하기 위해 산정되는 회전연성도 및 변위연성도를 재검토하고자 하였다. 유한요소해석 결과에 따르면, 배근 간격을 변수로 할 때 보다 강재 박스의 강판 두께가 변할 경우가 처짐과 같은 구조거동에 있어서 더 큰 변화를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 외피의 강재 박스의 강판 두께를 증가시킬 때 방폭문에 흡수된 변형 에너지가 더 큰 폭으로 감소하고, 결과적으로 전체적인 구조거동으로서의 처짐이 더 작게 발생하기 때문인 것으로 분석되었다. 또한, 방폭문의 구조성능을 구분하기 위한 방법으로서 회전 연성도 및 변위 연성도를 비교한 결과, 해석 대상 방폭문들의 성능은 회전 연성도 1도 및 변위 연성도 3을 기준으로 분류될 수 있었다. 폭발압에 대한 방폭문의 손상 수준을 분류하기 위해서는 향후 다수의 폭발시험 및 해석적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.249-257
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• 2017

본 연구는 PHC말뚝의 단점을 보강한 기능성 말뚝을 개발함으로서 보다 경제적이고 합리적인 말뚝의 현장 적용에 기여하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 CFP말뚝은 링형 합성 전단연결재를 배치하고 PHC말뚝 중공부에 콘크리트를 속채움함으로써 말뚝 단면 확대를 통한 압축응력을 증대시키고, PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)과 말뚝 중공부의 보강철근(H19-8ea)을 배치함으로서 전단과 휨 성능을 향상시켰다. 또한, 속채움 콘크리트와 PHC말뚝의 합성거동을 위해 링형 합성 전단연결재를 배치함과 동시에 PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)을 연결재 내부에 배치함으로서 두 부재의 유격내에 콘크리트로 메우는 슬리브형 기계적 이음방법을 도입하였다. 링형 합성 전단연결재의 배치 간격 도출과 말뚝의 전단 및 휨 성능을 검증하고자 범용프로그램을 이용한 콘크리트 구조물의 비선형재료 모델로 유한요소해석을 수행하였다. 링형 합성 전단연결재를 배치하여 제작되는 CFP말뚝의 다양한 해석을 통해서 PHC 말뚝의 전단 및 휨 강성을 효과적으로 증대시킬 수 있음이 입증되어 건설현장에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.