• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2003

철근 콘크리트 구조 벽체는 횡력에 대해 효과적으로 저항하고 변위를 제어할 수 있어 널리 이용되지만 지진 발생시 구조벽체가 붕괴에 이르지 않는다 하더라도 어느 정도의 손상은 예상해야 한다. 본 연구에서는 심하게 손상된 유효전단스팬비가 다른 철근 콘크리트 구조벽체의 단순 보수를 통해서 그 구조적 성능이 원래의 실험체에 비해 어느 정도 회복되는가를 평가하였다. 본 연구를 위하여 3개의 실험체 (전단스팬비 1, 2, 3)를 만들어 실험하였다. 실험은 원실험체를 점증 반복가력 재하로 심하게 손상시킨 후 실험체를 보수한 후 다시 재하하였다. 보수는 0.2mm이상의 균열부분의 콘크리트는 새 콘크리트로 교체하였고, 0.2mm이하의 균열은 단지 에폭시로 보수하였다. 또한 심하게 손상된 벽체 단부 부분의 철근은 같은 종류의 새 철근으로 교체되었다. 본 실험 연구를 통하여 단순보수를 통하여 벽체 강도는 회복 가능하나 변형능력은 회복이 되지 않는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.621-630
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• 2006

산업부산물을 활용한 고강도 경량 콘크리트 보의 역학적 거동 구명과 함께 경량 콘크리트 보의 이론식을 바탕으로 합리적인 전단강도식을 제안하였다. 보는 경량 골재를 사용한 고강도 경량 콘크리트 보(L) 8개와 일반 골재를 사용한 고강도콘크리트 보(H) 4개의 실험체를 제작하였다. 그리고 전단스팬비(a/b=1.5, 2.5, 3.5, 4.5), 인장철근비(${\rho}$=0.57, 1.0, 1.59, 2.3%), 콘크리트의 압축강도(35.4, 65.3MPa)를 주요 변수로 설정하여 실험하였다. 이로부터 보에 대한 하중-처짐관계 및 변형률 분포, 파괴성상, 최대내력 등에 대하여 측정하였다. 또한 보의 전단강도식의 제안을 위하여 사인장 균열 강도와 극한전단강도로 세분화하여 기존 제안식과 규준식에 적용시켜 상호 비교 분석을 하였다. $V_{cr}$에 있어서는 a/b=2.5 이상에서는 ACI 규준식과 Zsutty제안식에서 감소하는 결과였지만, Mathey의 제안식에서는 약간의 상승 경향을 보였다. 또한, ${\rho},\;f_c$의 증가에 따라 $V_{cr,\exp}/V_{cr,cal}$은 과대평가의 경향이 나타났다. 한편, $V_{u, \exp}/V_{u,cal}$에서는 통계적인 방법으로 유도된 Zsutty의 제안식이 실험결과와의 일치성에서 좋은 결과를 보였다. 이 식으로부터 유도 수정된 전단강도에 대한 제안식은 $V_{cr},\;V_u$에서 합리적으로 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 전단강도 식은 경량 콘크리트의 전단스팬비, 인장철근비, 콘크리트 압축강도의 변화에 따른 전단내력을 합리적으로 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.93-100
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• 2017

이 연구에서는 시공성이 단순한 연성형 절점을 갖는 HSRC 하이브리드 보 시스템의 콘크리트 보 영역에서의 일축 전단 및 연결절점 영역에서의 전단마찰 거동을 평가하였다. 일축 전단의 실험은 내민보 시스템으로써 파괴경간의 전단경간비는 1.6이다. 연결절점 영역에서의 전단마찰 거동을 평가하기 위한 실험은 상부 2점 집중하중으로써 순 전단경간비는 0.1이다. 실험 결과, 연결절점에서 배근된 장부철근이 HSRC 보의 균열 진전에 미치는 영향은 미미하였지만, 부재의 전단내력은 약 25% 향상시켰다. HSRC 보의 일축 전단 및 전단마찰 내력은 장부철근의 유무와 상관없이 ACI 318-14 및 EC2 설계식을 이용하여 안전 측에서 평가될 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권1호
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• pp.195-216
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• 2016

The dynamic characteristics of continuous steel-concrete composite beams considering the effect of interlayer slip were investigated based on Euler Bernoulli's beam theory. A simplified calculation model was presented, in which the Mode Stiffness Matrix (MSM) was developed. The natural frequencies and modes of partial-interaction composite continuous beams can be calculated accurately and easily by the use of MSM. Proceeding from the present method, the natural frequencies of two-span steel-concrete composite continuous beams with different span-ratios (0.53, 0.73, 0.85, 1) and different shear connection stiffnesses on the interface are calculated. The influence pattern of interfacial stiffness on bending vibration frequency was found. With the decrease of shear connection stiffness on the interface, the flexural vibration frequencies decrease obviously. And the influence on low order modes is more obvious while the reduction degree of high order is more sizeable. The real natural frequencies of partial-interaction continuous beams commonly used could have a 20% to 40% reduction compared with the fully-interaction ones. Furthermore, the reduction-ratios of natural frequencies for different span-ratios two-span composite beams with uniform shear connection stiffnesses are totally the same. The span-ratio mainly impacts on the mode shape. Four kinds of shear connection stiffnesses of steel-concrete composite continuous beams are calculated and compared with the experimental data and the FEM results. The calculated results using the proposed method agree well with the experimental and FEM ones on the low order modes which mainly determine the vibration properties.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권4호
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• pp.513-525
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• 2016

The resistance-demand approach has emerged as an effective approach for determining the shear capacity of reinforced concrete beams. This approach is based on the fact that both the shear resistance and shear demand are correlated with flexural tensile strain from compatibility and equilibrium requirements. The basic shear strength, under a given loading is determined from the intersection of the demand and resistance curves. This paper verifies the applicability of resistance-demand procedure for predicting the shear capacity of high strength concrete beams without web reinforcement. A total of 18 beams were constructed and tested in four-point bending up to failure. The test variables included the longitudinal reinforcement ratio, the shear span to depth ratio, and the beam depth. The shear capacity of the beams was predicted using the proposed procedure and compared with the experimental values. The results of the comparison showed good prediction capability and can be useful to design practice.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.53-64
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• 2017

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 높은 압축강도 뿐 아니라 강섬유 보강에 의한 뛰어난 응력분산효과로 인해 높은 인장강도를 가지며, 미세균열의 확장을 통해 균열 후에도 경화거동을 하여 구조부재가 안정적으로 외력에 저항하도록 한다. 본 연구에서는 UHPFRC 재료 인장강도를 정의함에 있어 노치가 있는 휨실험과 직접인장실험을 비교하여 실험법 및 결과 분석의 장단점을 알아보았다. I-형 보의 전단부재실험은 복부의 면내전단거동을 알아보기 위하여 전단 경간비, 유효높이, 재료인장강도를 변수로 계획하였다. 실험결과를 통해 전단보강근이 없는 UHPFRC I형 보의 균열발생 이후 전단거동의 응력 재분배효과를 정량적으로 판단하고, 균열 후 거동을 기존 전단 강도식이 잘 반영하고 있는지 검토하였다. 전단철근 보강이 없는 UHPFRC 전단부재의 경우 파괴모드는 사인장 파괴로 동일하였고, 이러한 파괴모드를 가지는 부재는 전단 경간비와 유효높이에 크게 영향을 받게 되어 부재 설계 시 이러한 변수에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제2권3호
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• pp.73-80
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• 1990

본 연수는 철근콘크리트 슬래브에서, 슬래브의 접선방향으로 작용하는 면내인장력이 슬래브의 펀칭거동에 미치는 영향을 연구하고자 하는 것이다. 주요변수들은 슬래브으 전단지간(shear span)과 면내인장력의 크기이다. 본 연구에서 얻어진 결과들을 이미 발표된 논문들의 결과와 비교하고, 또 현행의 설계규준인 ACI 349-85의 해당규준의 타당성을 검토하여 새로운 식을 제안했다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.63-71
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• 1989

고강도(高強度) 콘크리트 보의 전단균열강도와 극한전단강도를 조사하기 위하여 4개의 Series로 철근콘크리트 보를 실험(實驗)하였다. 모든 보는 전단보강철근(剪斷補強鐵筋)이 없는 단철근 보로 하였으며, 주변수는 콘크리트 강도로써 공시체 압축강도를 $247kg/cm^2$(3500 psi)에서 $708kg/cm^2$(10000 psi)까지 변화(變化)시켰다. 각 Series는 콘크리트 강도를 일정(一定)하게 하고서, 보의 전단지간(剪斷支間) 대(對) 유효(有效)깊이의 비(比)(a/d)를 2에서 5까지 변화(變化)시켰다. 실험결과(實險結果)에 따르면, 전단지지력(剪斷支持力)에 대한 콘크리트 강도(強度)의 영향은 보의 a/d에 따라 각기 달랐을 뿐만 아니라 현행(現行) 시방서의 전단설계규정은 철근콘크리트 보의 전단지지력을 산정하는데 일정성이 없음을 보였다. 본 연구에서는 전단지간(剪斷支間) 대 유효(有效)깊이의 비(比)의 변화(變化)에 따른 전단강도(剪斷強度)에 대(對)한 콘크리트 압축강도(壓縮強度)의 영향을 고려하기 위하여 shear failure mode index를 사용한 극한전단강도식(極限剪斷強度式)을 제안(提案)하여 타당성을 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권4호
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• pp.431-446
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• 2020

This paper presents the flexural performance of double skin composite beams (DSCBs) at different Arctic low temperatures. 12 DSCBs were prepared and tested under two-point loading at different Arctic low temperatures of 20, -30, -50, and -70℃. The studied parameters include low-temperature level (T), steel-faceplate thickness (t), shear span ratio (λ), and spacing of headed studs (S). The experimental investigations under two-point loading tests showed that flexural failure occurred to all DSCBs, even including the specimen designed with the small λ ratio of 2.9. The ultimate strength behaviours of DSCBs were improved due to the improved mechanical properties of constructional materials and the confinement on shear connectors. The DSCB subjected to two-point loading and low temperatures exhibits a five-stage working mechanism. The stiffness and strength indexes of DSCBs increase linearly with temperature and t value increasing, while decreasing as shear span ratio boosts. In the contrast, the change of S value from 150 to 200 mm has little effect on the ultimate strength behavior of DSCB.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권4호
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• pp.531-543
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• 2022

An exact dynamic analytical method for free vibrations of continuous partial-interaction composite beams is proposed based on the Timoshenko beam theory. The main advantage of this method is that the independent shear deformations and rotary inertia of sub-beams are considered, which is more in line with the reality. Therefore, the accuracy of eigenfrequencies obtained by this method is significantly improved, especially for higher order modes, compared to the existing methods where the rotary angles of both sub-beams are assumed to be equal irrespective of the differences in the shear stiffness of each sub-beam. Furthermore, the solutions obtained by the proposed method are exact owing to no introduction of approximated displacement and force fields in the derivation. In addition, an exact analytical solution for the case of simply supported is obtained. Based on this, an approximate expression for the fundamental frequency of continuous partial-interaction composite beams is also proposed, which is useful for practical engineering applications. Finally, the practicability and effectiveness of the proposed method and the approximate expression are explored using numerical and experimental examples; The influence factors including the interfacial interaction, shear modulus ratio, span-to-depth ratio, and side-to-main span length ratio on the eigenfrequencies are presented and discussed in detail.