• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.669-677
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• 2009

철근콘크리트 연속 보의 전단거동에 대한 골재 최대직경의 영향을 평가하기 위하여 24개의 실험체가 실험되었다. 전경량, 모래경량 및 보통중량콘크리트 보에서 최대 골재직경은 4 mm에서 19 mm로 변하였으며, 전단경간비는 2.5와 0.6으로 있었다. 보통중량콘크리트 보의 무차원 최대전단내력에 대한 동일조건의 경량콘크리트 보의 무차원 최대 전단내력의 비가 ACI 318-05에서 제시하는 수정계수와 비교되었다. 파괴면에 대한 현미경 사진으로부터 경량콘크리트보의 파괴면은 주로 골재를 관통하지만 파괴되지 않은 경량골재들도 다수 발견되었는데, 이는 경량콘크리트 보의 전단거동 향상에 기여하였다. 이로 인해 경량콘크리트 연속 보의 최대전단내력은 골재 최대직경의 증가와 함께 증가하였는데, 그 증가기울기는 보통중량콘크리트 연속보에 비해 낮았다. ACI 318-05에서 제시하는 수정계수는 경량콘크리트 연속 보에서는 다소 불안전측에 있었는데, 그 불안전측은 최대 골재직경의 증가와 함께 증가하였다. 또한 ACI 318-05의 전단규정에 대한 안전성은 보통중량콘크리트 보에 비해 경량콘크리트 보에서 낮았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.13-22
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• 2011

이 논문에서는 전편 논문에서 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 결정식을 ACI 318M-08 스트럿-타이 모델 설계기준에 적용하여 파괴실험이 수행된 51개 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 연속 깊은 보의 극한강도를 실험식, 실험 및 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현 스트럿-타이 모델설계기준 등으로 평가하고, 그 결과를 이 연구의 방법에 의한 결과와 비교분석하여 이 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다. 이 연구의 방법은 기존의 여러 방법에 비해 극한강도를 비교적 양호하게 평가하였으며, 또한 극한강도평가 시 연속 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 콘크리트의 압축강도, 그리고 휨철근비 등 주요설계변수들의 영향을 기존 방법들에 비해 정확하고 일관성 있게 반영하였다. 따라서 이 연구의 방법은 부정정 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 연속 깊은 보의 합리적이고 실용적인 설계를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.205-211
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• 2004

본 연구의 목적은 CFM으로 전단 보강된 보의 실험으로 CFM의 전단 보강 효과를 평가하는 것으로서, 실험 변수는 메쉬의 배치 방향, 정착 클립의 개수, 전단 스팬비이다. 실험에서, 전체적으로 모르터와 RC보에서의 부착 파괴는 가력 초기부터 발생하여 최대 내력의 약 60% 정도에서 완전히 파괴되었으며, 전단 내력에 대한 CFM의 기여도는 CFM 최대 인장 강도의 약 19.6%인 것으로 나타났다. 또한 전단 스팬비가 1.0인 경우 대각선 방향으로 메쉬를 배치할 때 전단 보강 효과가 높은 것으로 나타났으나, 1.5인 시험체의 경우, 정착 클립의 개수가 많을 경우 보강 효과가 높은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1186-1191
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• 2007

본 연구는 교차형 와이드 거더를 이용한 건축구조로 최소한의 슬래브 두께로 가능한 최장의 스팬을 확보할 수 있도록 함으로써, 층고를 높이지 않으면서 실내 공간에 자유롭고 다양한 변화를 가져올 수 있도록 하는 것이다. 즉, 본 연구는 교차형 와이드 거더를 응력분포에 따라 일정 간격으로 연속 배치함으로써, 낮은 층고에서 해당 경계 공간을 무주 공간으로 형성시킬 수 있도록 하는 것이다 본 연구의 수치적 타당성을 검토하기 위하여 3차원 횡력 설계가 가능한 프로그램인 Midas Gen을 이용하여 기존의 벽체 시스템과 교차형 Wide Girder에 의한 연성골조 시스템을 해석한 결과, 구조적으로 횡변위 및 층간변위와 바닥의 처짐 등이 기존의 벽체시스템과 비교하여 크게 불리하지 않으며, 전체적인 콘크리트 물량이 기존 벽체시스템과 비슷하며 건축적인 가변성을 확보하는데 큰 장점이 있는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권3호
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• pp.263-277
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• 2024

The primary aim of this study is to introduce an innovative configuration for stirrup hooks in reinforced concrete beams and analyze the impact of factors such as stirrup spacing, placement, and hook lengths on the structural performance of reinforced concrete beam elements. A total of 18 specimens were produced and subjected to reversed cyclic loading, with two specimens serving as reference specimens and the remaining 16 specimens utilizing a specifically developed stirrup hook configuration. The experiment used reinforced concrete beams scaled down to half their original size. These beams were built with a shear span-to-depth ratio of 3 (a/d=3). The experimental samples were divided into two distinct groups. The first group comprises nine test specimens that consider the contribution of concrete to shear strength, while the second group consists of nine test specimens that do not consider this contribution. The preparation of reference beam specimens for both groups involved the utilization of standard hooks. The stirrup hooks in the test specimens are configured with a 90-degree angle positioned at the midpoint of the bottom section of the beam. The criteria considered in this study included the distance between hooks, hook angle, stirrup spacing, hook orientation, and hook length. In the experimental group examining the contribution of concrete on shear strength, it was noted that the stirrup hooks of both the R1 reference specimen and specific test specimens displayed indications of opening. However, when the contribution of concrete on shear strength was not considered, it was observed that none of the stirrup hooks proposed in the R0 reference specimen and test specimens showed any indications of opening. Neglecting the contribution of concrete in the assessment of shear strength yielded more favorable outcomes regarding structural robustness. The study found that the strength values obtained using the suggested alternative stirrup hook were similar to those of the reference specimens. Furthermore, all the test specimens successfully achieved the desired strengths.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제4권2호
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• pp.38-57
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• 2000

This paper deals with reliability analysis of specially orthotropic plates subjected to transverse lateral pressure loads by using Monte Carlo simulation method. The plates are simply supported around their all edges and have a low short span to plate depth ratio with rectangular plate shapes. Various levels of reliability analyses of the plates are performed within the context of First-Ply-Failure(FPF) analysis such as ply-/laminate-level reliability analyse, failure tree analysis and sensitivity analysis of basic design variables to estimated plate reliabilities. In performing all these levels of reliability analyses, the followings are considered within the Monte Carlo simulation method: (1) input parameters to the strengths of the plates such as applied transverse lateral pressure loads, elastic moduli, geometric including plate thickness and ultimate strength values of the plates are treated as basic design variables following a normal probability distribution; (2) the mechanical responses of the plates are calculated by using simplified higher-order shear deformation theory which can predict the mechanical responses of thick laminated plates accurately; and (3) the limit state equations are derived from polynomial failure criteria for composite materials such as maximum stress, maximum strain, Tsai-Hill, Tsai-Wu and Hoffman.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권6호
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• pp.603-615
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• 2019

In the present work, free vibration of beams made of imperfect functionally graded materials (FGMs) including porosities is investigated. Because of faults during process of manufacture, micro voids or porosities may arise in the FGMs, and this situation causes imperfection in the structure. Therefore, material properties of the beams are assumed to vary continuously through the thickness direction according to the volume fraction of constituents described with the modified rule of mixture including porosity volume fraction which covers two types of porosity distribution over the cross section, i.e., even and uneven distributions. The governing equations of power law FGM (P-FGM) and sigmoid law FGM (S-FGM) beams are derived within the frame works of classical beam theory (CBT) and first order shear deformation beam theory (FSDBT). The resulting equations are solved using separation of variables technique and assuming FG beams are simply supported at both ends. To validate the results numerous comparisons are carried out with available results of open literature. The effects of types of volume fraction function, beam theory and porosity volume fraction, as well as the variations of volume fraction index, span to depth ratio and porosity volume fraction, on the first three non-dimensional frequencies are examined in detail.

• Advances in nano research
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• 제17권1호
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• pp.19-32
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• 2024

Functionally graded-carbon nanotube (FG-CNT) is expected to be a new generation of materials with a wide range of potential applications in technological fields such as aerospace, defense, energy, and structural industries. In this paper, an exact finite strip method for functionally graded-carbon nanotube sandwich plates is developed using first-order shear deformation theory to get the exact natural frequencies of the plates. The face sheets of the plates are made of FG-CNT with continuous and smooth grading based on the power law index. The equations of motion have been generated based on the Hamilton principle. By extracting the exact stiffness matrix for any strip of the sandwich plate as a non-algebraic function of natural frequencies, it is possible to calculate the exact free vibration frequencies. The accuracy and efficiency of the current method is established by comparing its findings to the results of the literature works. Examples are presented to prove the efficiency of the generated method to deal with various problems, such as the influence of the length-to-height ratio, the power law index, and a core-to-face sheet thickness of the single and multi-span sandwich plates with various boundary conditions on the natural frequencies. The exact results obtained from this analysis can check the validity and accuracy of other numerical methods.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.10-17
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• 2020

최근 국내에 발생한 지진으로 인해 많은 학교 건물들에 크고 작은 피해가 발생하였다. 학교 건축물은 재난 발생시 대피소로 사용되는 중요 건물로서 비내진 건축물일 경우 여러 방법으로 내진 보강이 진행 중이다. 내진보강 공법 중 내부 철골가새골조형 공법은 비교적 시공이 용이하고 성능이 우수하여 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 기존 철근콘크리트 학교 건물에 철골 가새 골조를 적용하여 수평반복가력해석을 수행하여 최대전단력 및 변위를 비교검토 하였다. 그 결과로 해석 모델의 적정성을 확인하였고, 기존 학교 건축물의 1경간에 대한 가새- 높이비에 따른 효과를 비교 검토하였다. 가새- 높이비 0.3의 모델에서 최대 전단내력과 변위관계에서의 적정성을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 비 내진 철근콘크리트 학교 건축물에 철골가새를 적용시켜 가새- 높이비에 따른 비선형정적해석을 수행하여 내진 성능을 검토하였다. 그 결과, 가새- 높이비 0.3에서 부재의 붕괴가 없는 적절한 내진효과를 보이고 있다. 가새 높이의 증가는 최대전단력과 인명안전 수준의 성능점에서 최대 하중을 증가시키는 효과를 나타내고 있으나, 횡강성의 증가로 인한 가새 골조 주변 부재의 붕괴가 발생하므로, 적정한 가새 높이에 따른 내진 보강이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 기존 학교건축물의 가새 골조의 내진보강 설계에 있어서 가새 높이에 따른 보강해석을 고려한 후 가새 높이를 선정하고 적절한 보강 개수와 보강위치를 정하는 것이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.78-85
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• 2019

본 연구는 전단력과 휨을 받는 춤이 작은 중공 SFRC 부재를 대상으로 중공에 따른 웨브폭이 부재의 전단강도에 미치는 영향을 평가하고자 실험 및 해석을 실시하고 기존식과 비교 분석하였다. 전체폭에 비하여 웨브폭은 1/2배, 2/3배로 선정하였으며, 전단경간비는 1.5로 계획하였다. 전단실험 결과, 웨브폭이 33% 증가함에 따라 최대전단강도는 10.3~28.0% 증가하였다. 실험체의 전체춤이 1.5배 증가함에 웨브폭이 100mm인 실험체는 전단강도가 29.2% 증가한 반면, 150mm인 실험체는 11.3% 증가에 그쳐, 웨브폭이 적을수록 춤의 증가에 따른 전단강도 증가율이 큰 것으로 나타났다. 이를 볼 때, 웨브폭이 적을수록 강섬유의 기여도가 큰 것으로 사료된다. KCI 기준식이 중공 슬래브의 전단강도를 매우 안전측으로 평가하고 있으며, Shin et al.의 제안식이 실험강도를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 비선형 유한요소 해석으로부터 웨브폭이 2, 3, 6배 증가함에 따라 해석부재의 평균 전단강도는 각각 1.18배, 1.80배, 2.19배로 나타나, 웨브폭의 증가에 비례하여 전단강도가 증가하지 않는 것으로 나타났다.