• Computers and Concrete
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• 제18권3호
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• pp.297-317
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• 2016

Current codes recommend large amounts of shear reinforcement for reinforced concrete beam-column joints that causes significant bar congestion. Increase in congestion of shear reinforcement in joint core (connection zone), leads to increase accomplishment problems. The congestion may also lead to diameter limitations on the beam bars relative to the joint dimensions. Using double headed studs instead of conventional closed hoops in reinforced concrete beam-column joints reduces congestion and ensures easier assembly of the reinforcing cage. The purpose of this research is evaluating the efficiency of the proposed reinforcement. In this way, 10 groups of exterior beam-column joints are modeled. Each group includes 7 specimens by different reinforcing details in their joint core. All specimens are modeled by using of ABAQUS and analyzed subjected to cyclic loading. After verification of analytical modeling with an experimental specimen, 3D nonlinear specimens are modeled and analyzed. Then, the effect of amount and arrangement of headed studs on ductility, performance, ultimate strength and energy absorption has been studied. Based on the results, all joints reinforced with double headed studs represent better performance compared with the joints without shear transverse reinforcement in joints core. The behavior of the former is close to joints reinforced with closed hoops and cross ties according to the seismic design codes. By adjusting the arrangement of double-headed studs, the decrease in ductility, performance, ultimate moment resistant and energy absorption reduce to 2.61%, 0.90%, 0.90% and 1.66% respectively compared with the joints reinforced by closed hoops on the average. Since the use of headed studs reduces accomplishment problems, these amounts are negligible. Therefore, use of double-headed studs has proved to be a viable option for reinforcing exterior beam-column joints.

• Computers and Concrete
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• 제17권5호
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• pp.673-692
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• 2016

In the standards, minimum reinforcement ratios are presented as the least reinforcement ratios that bearing elements should have in a way to include all systems and in general. However, naturally these general minimum ratios might be presented as being lower than the normally required reinforcement ratios by criteria such as system size, bearing system arrangement, section situation and distributions of the elements and earthquake effect. In this case, minimum reinforcement ratios may remain as meaningless restrictions. Then grouping the criterion that might affect reinforcement ratios according to certain parameters and creating minimum reinforcement ratios regarding preliminary design will provide ease and safety during the project designing. Moreover, it will enable fast and simple examinations in the beginning of project control and evaluation process. By means of the data which could be defined as "preliminary design & minimum reinforcement ratios", a more realistic and safe restriction compared to general minimum reinforcement ratios could be presented. As a result of numerous comprehensive studies, reinforcement ratios to include all certain systems might be obtained. Today, thanks to the development level of finite elements programs which can make reinforced concrete modelling, with the studies that are impossible to carry out beforehand, this deficiency in the minimum reinforcement ratios in the standarts may at least be partially made up with the advisory regulation of preliminary design & minimum reinforcement ratios. As the structure of the system to be examined and the diversity of the parameters range from the specific to the general, preliminary design & minimum reinforcement ratios will approximate to general minimum reinforcement ratios in real terms. By focusing on a more specific system structure and diversity of the parameters, preliminary design and even design reinforcement ratios will be approximated. In this preliminary study, a route between these two extremes was attempted to be followed. Today, it is possible to determine suggested practical ratios for project designs through carrying out numerous studies.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.595-602
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• 2006

본 연구의 목적은 중력 하중에 저항하도록 설계된 플랫 플레이트 외부 접합부의 이력 거동을 평가하는 데 있다. 이러한 목적을 위하여 2/3의 크기가 조정된 PT 슬래브-기둥 외부 접합부 2개와 RC 슬래브-기둥 외부 접합부 1개를 대상으로 실험적 연구를 수행하였다. 여기서 각각의 PT 실험체는 서로 다른 강선 배치 형태를 띄고 있다. 중력 하중은 동일하게 설정하였고, 지속적인 정적 하중 하에서 유사 정적 횡하중을 적용하였다. 한편 모든 실험체는 ACI 318-05과 ACI 352.1R-89에 근거하여 기둥 폭 내에 하부 철근을 배근 하였다. 또한 PT 외부 접합부의 이력 거동에 대한 일반적인 결론을 얻기 위하여 기존 연구자들의 실험 결과와 함께 비교하였다. 이번 연구를 통하여 강선의 배치는 PT 접합부의 이력 거동을 결정하는 중요한 변수임을 확인하였다. 즉 횡변형 성능, 에너지 소산 능력, 파괴 메커니즘, 그리고 연성 능력이 강선의 배치에 따라 다르게 나타났다. 또한 ACI 352.1R-89에서 구조적 일체성을 위해 제공된 하부 철근의 양은 모멘트 역전에 의해 발생된 정모멘트를 저항하는데 있어서도 적절하다는 것이 밝혀졌다. 또한 실험체의 전단 강도는 강선의 포스트 텐션에 의한 평균 콘크리트 압축 응력($f_{pc}$)의 효과가 고려된 식이 그렇지 않은 식보다 전단 강도를 정확히 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.72-80
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• 2018

초고층 및 장경간 등 대형 구조물에 대한 시공시 부재의 품질이 저하될 정도로 과다한 철근이 배근되고 있다는 문제점이 제기되고 있으며, 최근 건축되고 있는 초고층 건축물에서는 건물의 안정성과 내구성 등을 감안하여 사용 재료의 강도도 점차 증가하고 있다. 초고층 및 장경간 구조물의 시공에서 고강도 철근을 사용할 경우 기존의 일반 강도 철근에 비해 배근량 감소로 인하여 부재에서 배근 간격에도 여유를 줄 수 있어 시공성 향상, 공기단축, 접합부 상세가 간소화 되는 장점이 있다. 이 연구에서는 SD500, SD600 철근을 국내에서 설계되었거나 시공되어진 라멘 구조 형식의 지하주차장 건축물에 적용하여 각 부재별로 철근의 강도에 따른 순수 철근량에 대한 정착 및 이음 철근량 증감을 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 계산된 철근의 정착 및 이음 물량은 사용철근의 강도가 증가함에 따른 정착 및 이음길이의 증가량과 순수 물량의 감소비율, 사용철근의 직경이 줄였을 때의 단면적 감소 등의 요인들에 의해 정착 및 이음 물량이 결정되었으며, 전체적으로 순수 물량에 대한 정착 및 이음 물량의 비율이 SD400대비 SD500의 경우는 증가하였지만 SD500대비 SD600의 경우는 감소하였다. 이는 보의 정착 및 이음 물량이 전체 정착 및 이음 물량에 미치는 영향이 크기 때문으로 판단된다. 한편 순수 물량에 대한 정착 및 이음 물량의 비율에서 SD400과 SD500의 차이와 SD400과 SD600의 차이가 미미하여 철근의 정착 및 이음 물량이 강도 증가에 따른 전체 철근 물량의 증감에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 파악되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권1호
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• pp.115-132
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• 2023

The present study experimentally and analytically investigates the effect of tensile reinforcement ratio and arrangement on the behavior of FRP strengthened reinforced concrete (RC) beams. The experimental part of the program was comprised of 8 RC beams that were tested under four-point bending. Results have shown that by keeping the total cross-section area of tensile reinforcing bars constant, in specimens with a low reinforcement ratio, increasing the number and decreasing the diameter of bars in the section lead to 21% and 29% increase in the load-carrying capacity of specimens made with normal and high compressive strength, respectively. In specimens with high reinforcement ratio, a different behavior was observed. Furthermore, the accuracy of the existing code provisions and analytical models in predicting the load-carrying capacity of the FRP strengthened beams failed by premature debonding mode were evaluated. Herein, a model is proposed which considers the tensile reinforcement ratio (as opposed to code provisions) to achieve more accurate results for calculating the load carrying capacity of FRP strengthened RC beams.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.187-196
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• 1999

지진다발 지역에서는 철근콘크리트 기둥의 단면을 합리적으로 구속함과 동시에 횡보강 띠철근의 세심한 배근등이 요구된다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위한 보편적인 횡보강근 사용의 문제점으로는 높은 체적비(high volumetric ratio), 조밀한 간격(close spacings), 겹침(overlapping of hoops), 구부림(bends), 구부림 연장 (bend extensions), 시공상의 어려움과 콘크리트 타설상의 문제 등이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 한 방법으로는 요구되는 횡보강근의 체적비, 배역, 크기 등에 따라 이를 기조립, 용접하여 사용하는 것이다. 용접된 횡보강근의 사용은 겹침과 구부림, 구부림의 연장 등이 필요하지 않기 때문에 조립이 간편하고, 축방향 철근의 지지에 적합한 치수의 정확성과 재료를 절감시킬 수 있다. 더우기, 단면 내 횡보강 철근의 간격이 조밀해짐으로써, 코아 콘크리트 주변의 구속력을 균등히 분배시키게 되고, 이에 따라 코아 콘크리트의 거동을 향상시키는 결과를 얻을 수가 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 용접 띠철근으로 보강된 철근콘크리트 기둥의 역학적 거동을 실험적으로 규명함과 동시에 철근콘크리트 기둥의 내진성능 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 그 결과 횡보강근의 강도와 연성에 영향을 미치지 않도록 용접됨과 동시에 충분한 신률을 가진다면, 용접된 격자형 횡보강근은 기둥의 띠철근으로써 사용가능한 것으로 판단된다. 특히, 용접된 격자형 횡보강근이 유효하게 거동하기 위하여는 1) 용접된 접합부위의 강도가 보강근의 모재강도 이상 2) 신률이 4% 이상이어야 할 필요가 있다.

• 한국농공학회지
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• 제44권2호
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• pp.127-135
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• 2002

Due to the fact that the design of a reinforced concrete structure changes in accordance with its shape and assigned load, total automation of the design system has not been achieved. For instance, since there is no general rule about setting up reinforcing steel quantity and arrangement location, it is simply not feasible to automatically decide the reinforcing arrangement location. In this study, the ESO(evolutionary structural optimization) technique and its related issues will be discussed. The ESO techniques is determined the reasonable load path which is traveling of load between in-flow and out-flow at a concrete structure using numerical analysis. And the results applied to the steel arrangement in reinforced concrete structures. The optimal algorithm, which determines the terminal criteria during ESO process, has been updated by using the obtained results. And the load path within the member has been determined automatically.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.552-558
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• 2016

최근 노후화된 콘크리트 건축물에 대한 보수 및 보강에 대한 관심이 높아지고 있는데 이러한 건축물에 대한 안전성을 정확히 평가하기 위해서는 콘크리트 강도를 필수적으로 알아야 한다. 이러한 콘크리트 강도를 평가하는 방법으로 코어채취 방법이 가장 효과적이며 많이 사용되는 방법이다. 그런데 구조물에 따라 경우에 따라서는 어쩔 수 없이 철근이 포함된 코어가 채취되는데 코어 강도를 평가하기 위한 규정에는 이러한 철근이 포함된 코어 사용을 인정하지 않고 있다. 따라서 본 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 평가하고자 하는 안전진단 및 보수 보강 관련 업체에 철근이 포함된 코어 공시체에 대한 콘크리트 강도를 정확하게 평가할 수 있도록 우리나라 실정에 맞는 정량적인 강도 판정기준을 제시하고자 하였다. 이러한 연구를 수행하기 위하여 1종류의 무 배근과 14종류의 배근을 한 공시체를 준비 하였고 압축강도 시험을 실시하였다. 결과적으로 철근체적으로 약 $50cm^3$까지 배근된 경우(직경 13mm인 철근 4개 정도)의 공시체의 강도는 무배근 공시체 강도의 80% 정도 이상이라는 것을 예측할 수 있다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.345-352
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• 2005

The purpose of this study is to analyze the stress-strain behavior of confined concrete columns with rectangular section. Uniaxial concentric loading tests of nineteen concrete columns with rectangular section ($150{\times}100$, $250{\times}100$, $350{\times}100\;mm$) were conducted. The main variables are transverse reinforcement volumetric ratio and spacing, cross tie arrangement, cross-section aspect ratio, and concrete strength. From the present experiments, it was found that the increase of transverse reinforcement ratio increases the maximum stress and ductility ratio and the reduction of the spacing of transverse reinforcement also increases the ductility and effective confinement. The increase of the aspect ratio of the cross-section does not influence much the stress-strain behavior of rectangular columns within the aspect ratio range of 3.5. The effect of concrete strength on ductility is also discussed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.548-553
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• 2008

Low Floor buses have no steps to get on or get off the main cabin to provide the old and the handicapped with easy access. The car body for the low floor bus was designed to consider Korean physical standard, passenger capacity (standee, seated, handicapped), arrangement of vehicle components, and bus law or regulations. It was designed as an one body, without any reinforcement armature, which has light-weight sandwich constructions with glass epoxy skins, aluminum honeycomb cores and inner-frames. In this paper, torsion rigidity of the designed car body was evaluated and compared with that of a car body with reinforcement armatures in the cabin. Finite element method verified that the designed car body without reinforcement armatures could satisfy requirements of torsion rigidity.