• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.451-458
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• 2004

본 연구는 재래 철근과 Fiber Reinforced Polymer 보강재를 사용한 Hybrid Reinforcement System의 기본 개념과 적용성에 대해 기술하고 있다. 콘크리트 교량상관은 보로서 지지되고 상하 두층의 보강재로 인장보강되어 있다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판에서는 보 지지점 부근의 부모멘트에 대한 상부 인장력은 FRP 봉으로 저항하고 보 지지점 중앙부근의 하부인장력은 재래의 철근으로 저항한다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판은 FRP 봉은 비 부식성이고, 부식되기 쉬운 철근은 교량상판 위로부터 가급적 멀리하여 부식물질의 침투를 막을 수 있는 장점이 있다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판은 또한 극한상태에서 충분한 연성을 가지고 있다. 그 이유는 1) FRP봉은 철근보다 탄성계수가 낮고 파단시의 최대 변형률이 크며, 2) 충분한 FRP 보강량을 사용하면 극한변형률을 낮출 수 있으며, 3) 부모멘트 구간의 일부를 비부착시켜 극한 변형률을 낮출 수 있다. 실험 연구 결과 보통의 FRP보강비의 범위에서는 FRP 및 HRS 콘크리트 슬래브는 FRP봉의 파단이 아니라 콘크리트의 압축에 의해 파피됨을 보여주고 있다. 그러므로 HRS를 이용한 연속 콘크리트 교량상관에서는 정모멘트부의 하부철근이 먼저 항복하여 소성힌지를 형성하고 나중에 부보멘트나 정모멘트부의 콘크리트가 압축파괴되어 FRP 콘크리트 슬래브에 비하여 상당한 소성에너지를 소모한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 스터럽 보강 선설치 앵커의 정적 전단하중에 대한 저항강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 실험변수로는 전면지압철근 유무와 콘크리트 균열 유무로 설정하였다. 앵커는 M36, 연단거리는 180mm로 하였다. 모든 철근은 HD-10 철근을 사용하고 스터럽의 간격은 100mm로 하였다. 실험으로부터 전면지압철근을 설치한 경우 스터럽 저항강도는 16% 증가하였다. 한편 균열 콘크리트에서의 저항강도는 비균열 콘크리트에 비해 5% 감소에 불과하였다. 실험 결과로부터 ACI 318 및 ETAG 001 기준은 스터럽의 저항강도를 안전측으로 평가하였으며, 적절한 강도 평가 방안을 제안하였다. 마지막으로 스터럽 보강 시 앵커 본체의 파괴강도에 대한 고찰을 제시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.41-48
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• 1991

In recent years, conskderable interest has developed in the fatigue strength of reinforced concrete members subjected to cyclic loading for the wide-spread adoption of ultimate strength design poecedures, the higher strength materials and the new recognition of the effect of repeated loading on structures such as bridges, concrete pavementes and offshore structures. In this study, a series of experiments is carried out to investigate the fatigue characteristics of deformed bars and underreinforced simply supported beams. The 69 reinforcing bar specimens with grade SD30 and designation of D16, D22, D25, and 24 beam specimens with D16 bars are prepared for this study. From these series of tests, it is found that I) a decrease of the bar deameter result in increased fatigue life, ii) the fatigue life of the bars embedded as main reinforcement within a concrete is more than that of bars in the air. iii) the fatigue strength at 2$\times$106 cycles of beams with steel ratio of 0.61% and 1.22% is 64.5% and 63.2% of the yielding strength, restectively. It is concluded that the low steel ratio has no significant effect on fatigue strength of underreinforced beams and the fatigue life of underreinforced concrete beams can be predicted conservatively by the fatigue life lf reinforcing bar.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권2호
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• pp.227-245
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• 2013

The term "constructability" in regard to cast-in-place concrete construction refers mainly to the ease of reinforcing steel placement. Bar congestion complicates steel placement, hinders concrete placement and as a result leads to improper consolidation of concrete around bars affecting the integrity of the structure. In this paper, a multi-objective approach, based on the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is developed for optimal design of reinforced concrete cantilever retaining walls, considering minimization of the economic cost and reinforcing bar congestion as the objective functions. The structural model to be optimized involves 35 design variables, which define the geometry, the type of concrete grades, and the reinforcement used. The seismic response of the retaining walls is investigated using the well-known Mononobe-Okabe analysis method to define the dynamic lateral earth pressure. The results obtained from numerical application of the proposed framework demonstrate its capabilities in solving the present multi-objective optimization problem.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.110-118
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• 2008

FRP bar는 높은 인장강도와 경량의 재료로 철근부식문제를 해결할 수 있는 대안으로 대두되고 있다. 그러나 FRP와 콘크리트 모두 취성적인 재료로 철근콘크리트보다 낮은 연성을 갖게 되며, 갑작스러운 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 보강근을 사용한 휨부재의 압축측을 나선형 보강근으로 구속하여 거동을 개선하고자 하였으며, 구조실험을 통하여 파괴모드의 개선 및 연성증가를 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권6호
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• pp.775-792
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• 2014

Static loading tests were carried out in this study to investigate the effect of bar cutoff on the resistance of RC beam-column sub-assemblages under column loss. Two specimens were designed with continuous main reinforcement. Four others were designed with different types of bar cutoff in the mid-span and/or the beam-end regions. Compressive arch and tensile catenary responses of the specimens under gravitational loading were compared. Test results indicated that those specimens with approximately equal moment strength at the beam ends had similar peak loading resistance in the compressive arch phase but varied resistance degradation in the transition phase because of bar cutoff. The compressive bars terminated at one-third span could help to mitigate the degradation although they had minor contribution to the catenary action. Among those cutoff patterns, the K-type cutoff presented the best strength enhancement. It revealed that it is better to extend the steel bars beyond the mid-span before cutoff for the two-span beams bridging over a column vulnerable to sudden failure. For general cutoff patterns dominated by gravitational and seismic designs, they may be appropriately modified to minimize the influence of bar cutoff on the progressive collapse resistance.

• Advances in Computational Design
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• 제8권4호
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• pp.295-307
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• 2023

This paper presents an optimization of the reinforced concrete ribbed slab in terms of minimum CO₂ emissions and an economic justification of the final optimal design. The design variables are six geometry variables including the slab thickness, the ribs spacing, the rib width at the lower and toper end, the depth of the rib and the bar diameter of the reinforcement, and the seventh variable defines the concrete strength. The objective function is considered to be the minimum amount of carbon dioxide gas (CO₂) emission and at the same time, the optimal design is economical. Seven significant design constraints of American Concrete Institute's Standard were considered. A robust metaheuristic optimization method called improved dolphin echolocation and ant colony optimization (IDEACO) has been used to obtain the best possible answer. At optimal design, the three most important sources of CO₂ emissions include concrete, steel reinforcement, and formwork that the contribution of them are 63.72, 32.17, and 4.11 percent respectively. Formwork, concrete, steel reinforcement, and CO₂ are the four most important sources of cost with contributions of 67.56, 19.49, 12.44, and 0.51 percent respectively. Results obtained by IDEACO show that cost and CO₂ emissions are closely related, so the presented method is a practical solution that was able to reduce the cost and CO₂ emissions simultaneously.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.361-366
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• 2002

The deterioration of concrete structure due to corrosion of the reinforcement has created big financial losses on the overall industries. The volume expansion of the corrosion products causes internal pressure to concrete wall around reinforcing bar. If the maximum principal stress induced by internal pressure exceeds the tensile strength of the concrete at any point of time, a crack forms at any point of material. Therefore, in terms of life assessment of concrete structure, it is very important to predict the amount of corrosion products which induces initial concrete cracking. With this objective, this paper proposes the critical amount of corrosion products at interface between reinforcement and concrete using finite element analysis. If an actual survey of corrosion rates could be made, the model might supply information for condition assessment of existing concrete structure. As the mechanical properties of corrosion product and instantaneous geometry of corroded steel are considered in the analysis, the value obtained will be more realistic.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.148-156
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• 2020

본 논문은 강섬유 보강 콘크리트 부재에 수직으로 기계적 정착된 고강도 확대머리철근의 정착성능을 평가하기 위하여 실시한 기초 인발실험결과를 정리한 것이다. 주요 실험변수는 강섬유의 혼입률, 콘크리트 강도, 정착길이, 확대머리철근 항복강도, 전단보강유무 등이다. 실험체의 좌우 순피복두께는 확대머리철근 직경의 두 배로 계획하였다. 확대머리철근을 중심으로 1.5𝑙_dt, 0.7𝑙_dt가 되는 위치에 힌지 지점을 두고, 확대머리 철근을 직접 인발하였다. 인발실험결과, 실험변수에 따라 콘크리트 파괴 및 철근 인장파단이 나타났다. 강섬유를 보강한 실험체가 동일한 변수의 강섬유를 보강하지 않은 실험체에 비히여 콘크리트 압축강도는 2.7~5.4% 크게 나타난 반면 인발강도는 20.9~63.1% 크게 나타나 정착성능 향상에 큰 기여를 하는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대해 확대머리철근과 평행한 전단보강근의 배근은 1.7~7.7% 인발강도를 증가시켰으나, 콘크리트 강도 증가를 고려할 때 정착성능 향상에 미치는 영향이 크지 않았다. 본 실험체 상세와 같이 강섬유보강 콘크리트 부재에 수직정착된 SD600의 확대머리철근 정착설계는 KCI2017, KCI2012의 정착길이 설계식을 그대로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.585-593
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• 2003

본 연구는 외부 프리스트레싱으로 보강된 철근콘크리트 보에 관한 문헌연구와 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측식의 개발, 극한응력에 영향을 미치는 변수들에 대한 실험 등이다. 새로운 통합 예측식 개발을 위하여 비부착 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 ACI 시방식을 확장하고 분석하였다. 본 논문에서는 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 새로운 합리적 예측식을 제안하고 있는데, 프리스트레싱 강재와 중립축의 깊이 비의 함수로서 표현하여 내부 철근의 영향을 고려하고 있다. 실험연구에서는 프리스트레싱 강재의 극한응력에 가장 큰 영향을 미치는 실험변수를 가지고 외부 프리스트레싱으로 보강된 철근콘크리트 보를 제작하여 실험하였다. 실험연구에서 채택한 영향인자들은 배부철근비, 외부 프리스트레싱 강재비, 지간과 PS강재높이 비 등이다. 실험결과는 분석되어 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 제안된 예측식의 합리성과 적용성을 확인하였다.