• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.247-254
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• 2010

이 연구는 댑단부 설계방법, 덧침 콘크리트 접합면의 상태, 댑단부의 형상 등의 구조상세가 MRS 연속단 접합부의 하중저항 메커니즘과 거동 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 댑단부의 전단설계를 위한 계수하중으로서 고정하중과 활하중을 고려한 실험체와 고정하중만을 대상으로 설계한 실험체는 모두 접합부의 연성적인 휨파괴를 보여주었다. 따라서 MRS 연속단 접합부의 댑단부는 시공단계에 따라 변화하는 응력상태에 맞게 댑단부의 전단설계를 한다면 실제 사용상태의 하중은 연속단의 휨저항 메커니즘에 의해 저항할 수 있다고 판단된다. 또한 접합면의 거칠기는 MRS 연속단 접합부의 휨강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만 MRS 단부에 전단키를 설치한 구조상세는 변형능력을 향상시키는 결과를 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.89-98
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• 2012

일체형 삼각 트러스 형태의 철선을 아연도금 강판에 용접한 철선일체형 데크 플레이트는 슬래브 시공 시 현장시공 최소 및 동바리와 지보공 등 거푸집 공사비 절감을 목적으로 개발되어 이미 많은 현장에 적용되고 있다. 본 연구에서는 180mm 두께 슬래브에 적용 가능한 철선일체형 데크 플레이트 시스템을 개발하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 상부철선, 하부철선, 래티스 철선, 경간, 단부가공방법을 변수로 채택하여 총 14개의 시험체를 실물크기로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 시험체의 최종 파괴형태 변화 및 단부가공방법이 시험체의 구조 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 하부철선의 영향보다는 래티스 철선이 시험체의 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권2호
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• pp.227-239
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• 2018

Integral abutment bridges (IABs) have no joint across the length of bridge and are therefore also known as jointless bridges. IABs have many advantages, such as structural integrity, efficiency, and stability. More importantly, IABs have proven to be have both low maintenance and construction costs. However, due to the restraints at both ends of the girder due to the absence of a gap (joint), special design considerations are required. For example, while replacing the deck slabs to extend the service life of the IAB, the buckling strength of the steel girder without a deck slab could be much smaller than the case with deck slab in place. With no deck slab, the addition of thermal expansion in the steel girders generates passive earth pressure from the abutment and if the applied axial force is greater than the buckling strength of the steel girders, buckling failure can occur. In this study, numerical simulations were performed to estimate the buckling strength of typical steel girders in IABs. The effects of girder length, the width of flange and thickness of flange, imperfection due to fabrication and construction errors on the buckling strengths of multiple and single girders in IABs are studied. The effect of girder spacing, span length ratio (for a three span girder) and self-weight effects on the buckling strength are also studied. For estimation of the reaction force of the abutment generated by the passive earth pressure of the soil, BA 42/96 (2003), PennDOT DM4 (2015) and the LTI proposed equations (2009) were used and the results obtained are compared with the buckling strength of the steel girders. Using the selected design equations and the results obtained from the numerical analysis, equations for preventing the buckling failure of steel girders during deck replacement for maintenance are presented.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제5권1호
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• pp.35-42
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• 2011

In this paper, a design equation for the punching shear capacity of steel fiber reinforced concrete (SFRC) slabs is proposed based on the Japan Society of Civil Engineers (JSCE) standard specifications. Addition of steel fibers into concrete improves mechanical behavior, ductility, and fatigue strength of concrete. Previous studies have demonstrated the effectiveness of fiber reinforcement in improving the shear behavior of reinforced concrete slabs. In this study, twelve SFRC slabs using hooked-ends type steel fibers are tested with varying fiber dosage, slab thickness, steel reinforcement ratio, and compressive strength. Furthermore, test data conducted by earlier researchers are involved to verify the proposed design equation. The proposed design equation addresses the fiber pull-out strength and the critical shear perimeter changed by the fiber factor. Consequently, it is confirmed that the proposed design equation can predict the punching shear capacity of SFRC slabs with an applicable accuracy.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권2호
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• pp.503-519
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• 2015

This paper presents an optimization process using Genetic Algorithm (GA) for minimum weight by selecting suitable standard sections from a specified list taken from American Institute of Steel Construction (AISC). The stress constraints obeying AISC-LRFD (American Institute of Steel Construction-Load and Resistance Factor Design), lateral displacement constraints being the top and inter-storey drift, mid-span deflection constraints for the beams and geometric constraints are considered for optimum design by using GA that mimics biological processes. Optimum designs for three different space frames taken from the literature are carried out first without considering concrete slab effects in finite element analyses for the constraints above and the results are compared with the ones available in literature. The same optimization procedures are then repeated for the case of space frames with composite (steel and concrete) beams. A program is coded in MATLAB for the optimization processes. Results obtained in the study showed that consideration of the contribution of the concrete on the behavior of the floor beams results with less steel weight and ends up with more economical designs.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.67-74
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• 2019

본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권4호
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• pp.539-551
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• 2023

In order to study the fire resistance of castellated composite beams with ortho-hexagonal holes and different beam-end restraints, temperature rise tests with constant load were conducted on full-scale castellated composite beams with ortho-hexagonal holes and hinge or rigid joint constraints to investigate the temperature distribution, displacement changes and failure patterns of castellated composite beams with two different beam-end constraints during the whole course of fire. The results show that (1) During the fire, the axial pressure and horizontal expansion deformation generated in the rigid joint constrained composite beam were larger than those in the hinge joint constrained castellated composite beam, and their maximum horizontal expansion displacements were 30.2 mm and 17.8 mm, respectively. (2) After the fire, the cracks on the slab surface of the castellated composite beam with rigid joint constraint were more complicated than hinge restraint, and the failure more serious; the lower flange and web at the ends of the castellated steal beams with hinge and rigid joint constraint produced serious local buckling, and the angles of the ortho-hexagonal holes at the support cracked; the welds at both ends of the castellated composite beam with rigid joint constraint cracked. (3) Based on the simplified calculation method of solid-web composite beam, considering the effect of holes on the web, this paper calculated the axial force and displacement of the beam-end constrained castellated composite beams under fire. The calculation results agreed well with the test results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.45-52
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• 2020

상판과 아치리브, 수직재로 구성된 개복식 상로 아치교는 아치리브 지점 조건과 차량 이동속도에 따라 지점에서의 축력과 모멘트의 정도가 달라진다. 또한 충격계수 정의에는 상판 변위응답뿐만 아니라 다양한 종류의 응답이 고려된다. 본 논문은 양단 고정지점 콘크리트 개복식 상로 아치교에 대해 측정 위치와 응답변수, 수직재의 간격비에 따른 충격계수를 분석하였다. 수직재 간격비가 1/9.375인 기저모델의 경우 이동하중 진입 반대 쪽 아치리브 지점에서 모멘트 기반 충격계수가 가장 큰 값을 보였으며, 이 값은 상판 중앙부 인접지간 변위응답 기반 최대 충격계수와는 비슷한 수준이지만 동일 위치에서의 축력 기반 충격계수에 비해 19% 높은 값이다. 수직재 배열에 있어서 간격비를 기저모델에 비해 1/2로 감소시켰을 경우, 모멘트 기반 최대 충격계수는 기저모델과 유사한 수준이었지만 간격비를 2배 증가시켰을 경우는 기저모델 대비 4.4배 증가하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.79-88
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• 1997

주상복합건물의 강체거동을 보이는 연결층은 인접한 층에 비해 큰 질량과 강성차에 의해서 수치해석상의 문제점을 일으킨다. 강체거동을 보이는 구조물의 정적해석은 상부와 하부구조물을 별개의 구조물로 보고 2단계에 걸쳐서 근사적으로 수행될수 있지만, 동적해석은 구조물을 분리해서 행해질 수 없다. 이러한 주상복합건물의 동적해석을 위한 효율적인 모형화기법이 본 연구에서 제시된다. 자유도수를 줄여서 컴퓨터해석시간을 대폭 감소시키는 행렬의 응축기법과 연결층을 모형화하기 위해서 일반적인 보요소에 강체가 연결된 요소를 도입한다. 제안된 모형화기법의 효율성과 정확성을 입증하기 위해서 몇가지 구조해석을 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권6호
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• pp.1381-1402
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• 2015

The application of composite steel-concrete slabs with profiled steel sheeting has increased, due to the various advantages in relation to reinforced concrete slabs such as, the reduced thickness, the reduced amount of lost formwork needed, as well as the speed of execution. The loss of longitudinal shear resistance is, generally, the governing design mode for simply supported spans of common lengths. For common distributed loadings, the composite behaviour is influenced by the partial shear connection between the concrete and the steel sheeting. The present research work is intended to contribute to improving the ultimate limit state behaviour of composite slabs using end anchorage. Eurocode 4, Part 1.1 (EN 1994-1-1) provides an analytical methodology for predicting the increase of longitudinal resistance, achieved by using shear studs welded through the steel sheeting as the end anchorage mechanism. The code does not supply an analytical methodology for other kinds of end anchorage so, additional tests or studies are needed to prove the effectiveness of these types of anchorage. The influence of end anchorage mechanisms provided by transverse rebars at the ends of simply supported composite slabs is analysed in this paper. Two experimental programmes were carried out, the first to determine the resistance provided by the new end anchorage mechanism and the second to analyse its influence on the behaviour of simply supported composite slabs.