• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.440-446
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• 1996

In this study, a procedure for the economic design of reinforced concrete beams under several design constraints is outlined on the basis of discretized continuum-type optimality criteria (DCOC). The costs to be minimized involve those of concrete, reinforcing steel and formwork. The design constraints include limits on the maximum deflection in a given span, on bending and shear strengths, in addition to upper and lower bounds on design variables. An explicit mathematical derivation of optimality criteria is given based on the well known Kuhn-Tucker mecessary conditions, followed by an iterative procedure for designs when the design variables are the depth and the steel ratio. Self-weight of the spans is also included in the equilibrium equation of the real system and in the optimatlity criteria.

• 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.

• 한국농공학회지
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• 제26권2호
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• pp.97-105
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• 1984

We have, at present, found some studies on the optimum design of reinforced concrete about the simple slab but very few about the multi-story and multi-span slab. The aim of this study is to make a optimum design of coalesced beam and column slab constructure. Some results of the evaluation by using the optimalized algorithm that was developed in this study are as follows. 1. Slab was mainly restricted by the constraint of effective depth, bending moment, and minimum steel ratio; especially the effective depth was the preceding crifical constraint. In the optimum design of slab, therefore, the constraint about the minimum thickness should be surely considered. 2. This optimum design is good economy as much as some 3.4&~6.2% compared with the conventional design method. 3. In most case, it was converged by 3 to 6 iteratin regardless of the highest or lowest value and only in case of N=1 and case 1, there is a little oscillation after the 3rd iteration but it makes no difference in taking either the highest or lowest value because the range of oscillation is low as much as about 1.2% of the total construction cost. 4. In this study the result seeking for constraints that make no difference in the least cost design shows that shear stress and maximum steel ration may not be considered in it. 5. Bending moment was converged by one time iteration regardless of the initial value, while steel ratio, in most case, by two times because both bending moment and steel ratio are the fuction of effective depth.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.755-763
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• 2008

본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트와 L형강을 사용한 합성 복근보의 구조성능을 평가하고자 실험 연구를 수행하였다. 총 6개의 강섬유보강 합성 복근보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 혼입률 1%의 강섬유 보강이 이루어졌다. 실험체의 주요 변수는 전단보강상세와 전단경간비이며, 실험에서 구한 강도특성을 대상으로 설계강도 산정식의 적용성을 분석하였다. 또한 실험체의 강성, 연성능력 및 에너지소산능력 등의 구조성능을 평가하였다. 그 결과에 의하면 합성보의 휨 및 전단강도 산정식은 양호한 수준으로 실험체의 강도특성을 예측할 수 있었다. 한편 실험체에 적용한 전단보강상세에 따라 최대강도, 연성능력, 에너지흡수능력이 다르게 나타나고 있으며, 트러스 형태의 대각부재에 의한 전단보강상세가 가장 우수한 구조성능을 보여 주었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.176-183
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• 1999

This paper describes the application of discretized continuum-type optimality criteria (DCOC) for the reinforced concrete continuous beams. The cost of construction as objective function which includes the costs of concrete, reinforced steel, formwork is minimized. The design constraints include limits on the maximum deflection in a given span, on bending and shear strengths, optimality criteria is given based on the well known Kuhn-Tucker necessary conditions, followed by an iterative procedure for designs when the design variables are the depth and the steel ratio. The self-weight of the beam is included in the equilibrium equation of the real system. Two numerical examples of reinforced concrete continuous beams with rectangular cross-section are solved to show the applicability and efficiency for the DCOC-based technique

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.404-417
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• 2016

이 연구는 지속가능한 자원순환형 골재공급 시스템 구축에 유용한 자료 제공을 목적으로 하며, 순환굵은골재를 60% 이상 100%까지 다량 사용한 고강도 콘크리트에서 이로 인하여 나타나는 압축강도와 전단강도 저하가 강섬유 보강으로 어느 정도 회복되고 개선되는지를 재료시험과 보의 전단파괴 실험을 통하여 밝히고자 하는 것이다. 이 연구에서는 먼저 관련된 기존 실험연구 결과들을 고찰하였다. 재료시험 결과, 체적대비 0.75%의 강섬유 보강과 흡수율 2.0% 이내의 고품질 순환굵은골재를 병용하였을 때, 압축강도 60MPa 수준의 고강도콘크리트의 압축강도 특성이 천연골재 수준으로 회복되고 좋은 연성 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 전단력이 보 거동을 지배하는 전단스팬비(a/d) 2와 4인 보에 대한 전단파괴 실험에서 강섬유 보강에 의한 매우 큰 전단강도 증진 효과와 연성거동 특성을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.259-266
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• 2012

일반적인 내진 설계에서는 구조물의 연성적인 거동을 유도하기 위해서 보-기둥 접합부에 인접한 보에 소성힌지가 발생하도록 한다. 따라서 철근콘크리트 부재의 부착강도와 전단강도가 휨강도보다 큰 값을 가져야 하고, 전단이나 부착파괴가 요구된 연성에 도달하기 이전에 발생하지 않아야 한다. 하지만 전단경간비가 짧은 부재의 경우에는 전단이나 부착 거동의 지배를 받는 경우가 많고, 핀칭 효과로 인해 에너지 소산이 비교적 적게 발생하므로 요구된 연성에 도달하지 못하고 파괴될 수 있다. 이 논문에서는 전단경간비가 짧은 철근콘크리트 부재의 거동 분석과 연성 예측, 특히 부착 연성 능력을 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이것은 반복하중에 의해 저감되는 잠재 전단강도와 잠재부착내력 모델, 그리고 소성힌지 형성에 따른 휨부착응력의 급격한 증대를 도식화하여 나타낼 수 있다. 제안된 해석법은 각 값의 변화 추이를 비교하여 부재의 거동을 파악하고, 부착 거동의 지배를 받는 부재의 경우, 부착내력과 휨부착응력의 값이 만나는 지점까지를 그 부재의 부착 연성으로 평가하는 방법이다. 이 방법은 기존에 수행된 8개의 보, 기둥 시험체를 통해 비교 및 검토하였으며 부재 거동에 대한 예측은 정확히 일치하였으나, 부착 연성 능력에 대해서는 과소평가 되었다. 그 이유는 부재의 부착강도를 실제 부착강도보다 비교적 낮게 예측한 부착강도식에서 찾을 수 있으며, 다른 부착 내력 모델에 대한 부착 연성 평가에 대한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.49-58
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• 2012

이 연구에서는 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 휨거동을 평가한다. 이를 위하여 골재의 종류와 흡수율이 서로 다른 3개의 실험체를 제작하였다. 모든 실험체는 4점 가력을 받도록 계획하였으며, 전단의 영향이 크도록 전단경간비를 2.5로 계획하였다. 실험체의 모멘트-곡률 관계를 예측하기 위하여 인장증강효과를 고려한 비선형 휨해석을 수행하였으며, 실험체의 전체 거동을 평가하기 위하여 전단의 영향을 고려할 수 있는 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 실험결과, 흡수율 6%의 순환굵은골재를 사용한 실험체의 휨강도와 균열특성은 천연골재를 사용한 실험체와 서로 유사함을 확인할 수 있었다. 그리고 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 기존 해석방법을 이용하여 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 거동을 타당하게 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.