• Steel and Composite Structures
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• 제46권5호
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• pp.591-609
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• 2023

In some buildings, the lateral structural response of steel framed buildings depends on the shear walls and it is very important to study the behavior of these elements under near-field seismic loads. The link beam in the opening of the shear wall between two wall plates is investigated numerically in terms of behavior and effects on frames. Based on the length of the beam and its bending and shear behavior, three types of models are constructed and analyzed, and the behavior of the frames is also compared. The results show that by reducing the length of the link beam, the base shear forces reduce about 20%. The changes in the length of the link beam have different effects on the degree of coupling. Increasing the length of the link beam increases the base shear about 15%. Also, it has both, a positive and a negative effect on the degree of coupling. The increasing strength of the coupling steel shear wall is linearly related to the yield stress of the beam materials, length, and flexural stiffness of the beam. The use of a shorter link beam will increase the additional strength and consequently improving the behavior of the coupling steel shear wall by reducing the stresses in this element. The link beam with large moment of inertia will also increase about 25% the additional strength and as a result the coefficient of behavior of the shear wall.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.113-121
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• 2015

조적조 건축물은 국내 소규모 주택의 많은 부분을 차지하지만 취성적 거동 및 낮은 연성능력으로 현재에는 사용빈도가 많이 낮아졌다. 그럼에도 불구하고 조적조 건축물의 낮은 건축비, 재료의 친환경성은 국외를 중심으로 새롭게 각광 받으면서 구조적 단점을 해결하고자 많은 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 조적벽체 및 교차부 실험체를 제작하여 신축줄눈 유 무에 따른 구조적 거동의 차이를 확인하고, 연결철물 (스틸플레이트, 스테인리스 트위스트바) 삽입에 따른 보강효과를 검증하였다. 실험결과를 통해 스틸플레이트를 삽입한 실험체는 내력이 증가되어 실험체의 강성이 향상되었으며, 스테인리스 트위스트바를 삽입한 실험체는 연성능력이 향상되어 취성파괴가 발생하지 않아, 연결철물 삽입에 따른 보강효과는 우수한 것으로 나타났다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권3호
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• pp.391-416
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• 2018

The purpose of this article is to strengthen concrete structures using buckling and non-buckling braces. Connection plates are modeled in three shapes including the effect of 1.5t hinge zone length, 2t one and without the zone (1.5t-CP, 2t-CP and WCP). According to the verification performed with ABAQUS software, the connection plates which are superior in ductility and strengthening are found. The results show adding steel braces in concrete moment frames increase the strength and stiffness of the structures up to about 12 and 3 times, respectively. The frame strength increased about 21 and 25 percent with considering the effect of 2t hinge length in connection plates compared to 1.5t-CPs and WCPs. Also the ductility of retrofitted frames with 2t-CP improved 2.06 times more than WCP ones. Thus, 2t-CP sample is the best choice for connecting steel braces to concrete moment frames for retrofitting them. Afterwards, optimum conditions for elemental coating in braces with no buckling are assessed. The length of concrete coatings could be reduced about 30 percent, and buckling did not occur. Therefore, the weight of restraining coating decreased, and its performance improved. It is worth noting that BRBs could be constructed with only steel materials, which have outer steel tubes too. In fact, only the square cross sections of the tube profiles are appropriate for removing the filler concrete, and the rectangular ones are prone to buckle around their weak axis.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.385-392
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• 2011

이 연구에서는 기존 철근콘크리트 건물의 보-기둥 접합부 및 내진 성능의 개선을 위해 보-기둥 접합부 영역을 기존의 강판 및 FRP보강재(탄소섬유 쉬트, 매입형 탄소섬유봉)를 사용하여 보강한 후 내진 성능을 평가 하였다. 총 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 내진 성능을 평가하였으며, 이 연구의 실험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기존 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 접합부 영역(LBCJ 시리즈)를 보강한 결과 초기 재하시 접합부 영역의 균열 억제 효과와 재하 전 과정을 통하여 보강재의 구속 효과로 인하여 균열 억제 효과가 커서 안정적인 파괴 형태 및 내력 향상 효과를 나타내었다. 기존 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진 성능을 개선하기 위하여 철근콘크리트 보-기둥 접합부 FRP보강 기술 적용 실험체 LBCJ 시리즈는 표준실험체 LBCJC와 비교하여 최대 내력은 26~50% 증가하였다. 그리고 에너지 소산 능력은 변위 연성 4에서 13.0~14.4% 증가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.21-30
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진설계가 반영되지 않은 기둥의 경우 지진에 의한 횡하중을 저항하지 못하고, 취성적인 파괴가 유발되어 구조물 전체적 붕괴를 유발할 수 있다. 따라서 빠른 시간내에 보강이 가능하면서 기둥에 손상을 주지 않는 기존의 보강법과 구별되는 응급 보강법이 필요하다. 과거에는 기둥 보강법으로 단면 증설법과 강판보강법 등이 개발되어 현장에 적용되었지만, 최근에는 FRP (Fiber Reinforced Polymer)의 장점을 활용한 탄소섬유시트공법이 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 긴급시공이 가능한 체결식 FRP 내진보강재를 사용한 구조물의 내진성능보강효과를 검토하고자 하였다. 검토를 위하여 실제 구조물의 축소모델의 철근콘크리트 시험체를 제작하고 횡방향 변위하중을 가력하였다. FRP 내진보강재를 이용한 내진보강시공 후 실내시험을 통하여 내진성능을 평가하였다. 그 결과 개발된 보강재의 철근콘크리트 구조물에 보강 시, 내진성능이 향상됨을 확인하였다.