• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.650-661
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• 2003

시공 중에는 시공 하중의 영향으로 인하여 슬래브에 재하되는 하중이 슬래브 자중의 두배 이상에 달하며, 또한 콘크리트 재령이 충분치 않으므로 구조 안전성의 문제와 장기 처짐, 균열 등 사용성의 문제를 일으킬 수 있다. 현행 설계 기준에서 제시하고 있는 플랫 플레이트에 대한 최소 두께의 규정은 이러한 시공 하중의 영향을 고려하지 않고 있다. 본 연구에서는 기존 연구를 토대로 슬래브의 기하하적 형상, 경계 조건, 콘크리트 강도, 시공 하중 등의 영향을 고려할 수 있는 플랫 플레이트의 처짐 계산 방법을 개발하였으며, 이 방법을 기초로 하여 플랫 플레이트에 대한 최소 두께식을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.159-168
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• 2011

이 연구에서는 뚫림 전단을 재하받는 전단 보강/전단 무보강 슬래브-기둥 내부 접합부와 기초판에 대하여 개선된 설계 방법을 개발하였다. 슬래브-기둥 접합부와 기초판의 다양한 파괴 메커니즘(경사 인장 균열 파괴, 전단 보강근의 항복, 콘크리트 압축대/스트럿의 압축 파괴)을 고려하여 뚫림 전단강도를 산정하였다. 콘크리트 위험 단면에 작용하는 뚫림 전단은 대부분 콘크리트 압축대에 의하여 지지된다고 가정하였으며, 콘크리트 압축대의 뚫림 전단강도는 압축 수직 및 전단의 조합 응력을 재하받는 콘크리트 재료 파괴 기준에 근거하여 산정하였다. 제안된 강도 모델은 실험 결과 와의 비교를 통하여 검증하였다. 검증 결과, 제안된 설계 방법은 전단 보강 및 전단 무보강 경우에 대하여 현행 KCI 설계기준 보다 우수한 강도 추정 능력을 가지고 있다는 점이 밝혀졌다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.1-10
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• 2007

초기 설계조건이 반영된 연속철근 콘크리트 포장의 피로수명을 규명하고자 시험체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 유한요소해석 결과분석과 사용되는 재료의 특성을 고려하여 축소된 8개의 시험체를 제작하였다. 피로시험에 앞서서 정적파괴하중 결정과 균열발생 및 진전 상황을 추정하고자 정적하중재하 시험이 실시되었다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 슬래브 표면 가까이에 철근을 배근한 시험체가 슬래브 중앙에 철근을 배근한 시험체 보다 우수한 피로수명을 나타내었다. 또한, 지반조건의 변화가 균열발생 및 피로수명에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내 고속도로에 건설된 연속철근 콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.49-57
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• 2014

일반적으로 사용되는 철근콘크리트 교량의 바닥판에는 겨울철 과다한 염화칼슘의 사용과 그로인해 유발되는 성능저하로 인해 균열이 발생하고 수분이 침투하여 바닥판 내부의 철근이 부식됨으로써 균열이 생성 및 진전된다. 이러한 철근콘크리트 바닥판의 단점을 원천적으로 차단하기 위하여 바닥판 내부의 철근을 제거한 후 바닥판 외부에서 Steel strap을 이용하여 거더의 횡방향 거동을 구속시킴으로써 아칭효과를 극대화하고 내하력을 향상시킨 무철근 교량 바닥판이 최근에 개발 및 실용화되고 있다. 본 연구에서는 횡구속된 무철근 바닥판의 영향인자를 파악하기 위하여 콘크리트의 비선형성을 고려하였고 바닥판의 두께, 지간장 및 횡방향 구속강성도 등에 대하여 유한요소법을 이용한 매개변수해석을 수행했다. 또한, 이러한 해석결과를 활용하여 우리나라의 실정에 적합한 설계식을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권6호통권67호
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• pp.611-620
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• 2003

강합성교량에서 19mm 또는 22mm 직경을 갖는 전단연결재가 일반적으로 사용되고 있다. 강교 상세의 단순화와 향후 바닥판 제거의 용이성 및 프리캐스트 바닥판 전단포켓의 효율적인 배치를 위해서는 대직경 스터드 전단연결재가 필요하다. 현재의 전단연결재 설계범위를 넘어서는 대직경 스터드 전단연결재에 대한 push-out 실험을 통해서 정적거동에 관한 항목들을 검토하고 기존 설계식과의 비교를 수행하였다. 25, 27, 30mm 직경의 스터드에 대한 전단실험을 통해서 탄성영역에서의 전단강성을 평가하고 세 개의 직선으로 구성된 하중-상대변위 곡선을 제안하였다. 파괴시의 극한상대변위를 평가하고 극한강도를 유로코드-4의 설계식과 비교하여 설계의 안전율을 평가하였다. 또한 30mm 스터드의 경우는 용접과 콘크리트 지압능력의 개선이 필요한 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권5호
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• pp.595-609
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• 2022

Prestressed composite steel-concrete beams are still a technology restricted to repair sites of large-scale structures and spans. One of the reasons for that is the absence of standard frameworks and publications regarding their design and implementation. In addition, the primary normative codes do not address this subject directly, which might be related to a scarcity of papers indicating methods of design that would align the two technics, composite beams and external prestressing. In this context, this paper proposes methods to analyze the sizing of prestressed composite beams submitted to pre-tension and post-tension with a straight or polynomial layout cable. This inquiry inspected a hundred and twenty models of prestressed composite beams according to its prestressing technology and the eccentricity and value of the prestressing force. The evaluation also included the ratio between span and height of the steel profile, thickness and typology of the concrete slab, and layout of the prestressing cables. As for the results, it was observed that the eccentricity of the prestressing force doesn't significantly influence the bending resistance. In prestressed composite beams subjected to a sagging moment, the ratio L/d can reach 35 and 30 for steel-concrete composite slabs and solid concrete slabs, respectively. Considering the negative bending moment resistance, the value of the L/d ratio must be less than or equal to 25, regardless of the type of slab. When it comes to the value of the prestressing force, a variation greater than 10% causes a 2.6% increase in the positive bending moment resistance and a 4% decrease in the negative bending moment resistance. The pre-tensioned composite beams showed a superior response to flexural-compression and excessive compression limit states than the post-tensioned ones.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.591-599
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• 2011

본 논문에서는 외연적 수치해석기법을 사용한 RC슬래브와 연성충격체의 충돌시뮬레이션 수행시 결과에 영향을 미칠 수 있는 영향인자들에 대한 변수연구를 수행하여 각 인자들이 해석결과에 미치는 영향을 고찰하였다. 수치시뮬레이션은 1970~1980년대에 독일에서 원자력발전소의 항공기충돌 설계와 관련하여 수행한 다수의 시험 중 하나인 Meppen test에 대하여 수행하였으며, 총 21case의 실험 중 II/4 실험의 경우를 대상으로 하였다. 수치해석에 사용한 software는 LSTC사의 LS-DYNA이며, 변수연구에서 고려한 인자로는 콘크리트와 강재의 재료모델, strain rate 효과, 지점조건의 모델링 방법 등이다. 이러한 인자들에 대한 적절한 고려를 통해 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있으며, 특히 콘크리트 재료모델의 경우 해석결과에 미치는 영향이 가장 크므로 각 모델별 특징을 사전에 인지하고 해석케이스에 적절한 재료모델을 선택하는 것이 중요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.371-378
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• 2017

본 연구에서는 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하실험을 통해 휨 거동을 평가하였다. 휨 실험은 길이 2.5 m, 폭 1.2 m, 중심단면 두께 100 mm, 단부단면 두께 160 mm의 실제 크기 프리캐스트 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하 실험을 실시하였다. 실험결과는 극한설계강도에 비하여 약 1.74배 높은 하중을 견디는 것으로 관찰되었다. 반면, 실험체에는 구간에 따라 각각 다른 거동이 관찰되었다. 이러한 거동은 아치 데크와 이를 지지하는 반력대 사이에 일체거동이 이뤄지지 않은 이유로 인한 것으로 판단되었다. 그러므로 추후 연구에서는 반력대를 제외한 아치 데크의 정적재하 실험을 통해 정밀한 거동을 확인해야 할 것으로 사료된다. 실험결과를 종합하여 보면, 철근콘크리트 아치 데크는 일반형태의 바닥판에 비하여 우수한 구조적 이점을 통해 설계기준보다 높은 구조성능을 나타내었다. 이를 통해, 향후에는 장지간 바닥판으로써의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.879-882
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• 2008

한국의 포스트텐션 시장은 2000년 이후부터 급성장하고 있으며 많은 엔지니어와 시공사들이 관심을 가지고 있다. 본 논문에서는 최근 한국 포스트텐션 시장의 동향과 초고층 포스트텐션 건물의 구조시스템과 시공에 대해 소개하고자 한다. 그리고 초고층 포스트텐션 건축물 설계시 고려해야할 사항에 대해서도 살펴본다. 울산에 위치한 파크폴리스는 39층 타워 2개동으로 구성되어있으며 건물 높이는 지상144m로 현재 공사가 진행중이다. 이 건물은 비부착방식 포스트텐션 시스템으로 설계되었으며 완공시 한국내 최고층 포스트텐션 건물이 될 것이다. 구조시스템은 플랫 슬랩, 외주 기둥, 코어월로 이루어져있다. 처음에는 테두리보를 가지는 일반 철근 콘크리트 구조로 설계되었지만 시공성 향상을 위해 포스트텐션 플랫슬래브로 재설계되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권3호
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• pp.569-585
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• 2016

This paper highlights a case study that investigates the behaviour of existing bridge, West Terrace Bridge, induced by horizontal seismic loading. Unfortunately the lack of past information related to seismic activity within the NSW region has made it difficult to understand better the capacity of the structure if Earthquake occurs. The research was conducted through the University of Western Sydney in conjunction with Railcorp Australia, as part of disaster reduction preparedness program. The focus of seismic analyses was on the assessment of stress behaviour, induced by cyclic horizontal/vertical displacements, within the concrete slab and steel truss of the bridge under various Earthquake Year Return Intervals (YRI) of 1-100, 1-200, 1-250, 1-500, 1-800, 1-1000, 1-1500, 1-2000 and 1-2500. Furthermore the stresses and displacements were rigorously analysed through a parametric study conducted using different boundary conditions. The numerical analysis of the concrete slab and steel truss were performed through the finite element software, ABAQUS. The field measurements and observation had been used to validate the results drawn from the finite element simulation. It was illustrated that under a YRI of 1/1000 the bottom chord of the steel truss failed as the stress induced surpassed the ultimate stress capacity and the horizontal displacement exceeded the allowable displacement measured in the field observations whereas the vertical displacement remained within the previously observed limitations. Furthermore the parametric studies in this paper demonstrate that a change in boundary conditions alleviated the stress distribution throughout the structure allowing it to withstand a greater load induced by the earthquake YRI but ultimately failed when the maximum earthquake loading was applied. Therefore it was recommended to provide a gap of 50mm on the end of the concrete slab to allow the structure to displace without increasing the stress in the structure. Finally, this study has proposed a design chart to showcase the failure mode of the bridge when subjected to seismic loading.