• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.544-547
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• 2004

Predicting the failure modes of reinforced concrete corbels is difficult because the reinforced concrete corbels show the shapes of sudden shear failures at even slight deflection. For this reason, an exact analysis method is demanded highly. In this study, the validity of the grid softened strut-tie model method suggested for concrete member analysis was examined through the ultimate strength evaluation of the reinforced concrete corbels tested to failure. The evaluated ultimate strengths by the grid softened strut-tie model method were compared with those by the ACI 318-02 and the softened strut-tie model method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권6호
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• pp.711-724
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• 2012

The goal of this study is to conceptually orientate optimized layouts of outrigger belt trusses which are in widespread use today in the design of tall buildings by strut-and-tie truss models utilizing a topology optimization method. In this study unknown strut-and-tie models are realized by using a typical SIMP method of topology optimization methods. In tradition strut-and-tie model designs find the appropriate strut-and-tie trusses along force paths with respect to elastic stress distribution, and then engineers or designers determine the most proper truss models by experience and intuition. It is linked to a trial-and-error procedure based on heuristic strategies. The presented strut-and tie model design by using SIMP provides that belt truss models are automatically and robustly produced by optimal layout information of struts-and-ties conforming to force paths without any trial-and-error. Numerical applications are studied to verify that outrigger belt trusses for tall buildings are optimally chosen by the proposed method for both static and dynamic responses.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.425-436
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• 2014

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적이다. 그러나 현행 설계기준의 스트럿-타이 모델 방법은 3차원 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 관한 명확한 개념 및 기준을 제시하지 못하고 있다. 이 연구에서는 현행 설계기준의 문제점을 개선하기 위한 새로운 스트럿-타이 모델 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 스트럿-타이 모델을 한 절점에서 주변의 인접한 모든 절점들로 힘을 전달할 수 있는 3차원 기본격자요소를 활용하여 형성한다. 또한 콘크리트 스트럿 및 절점영역의 유효강도를 이들이 위치한 곳의 철근의 영향 및 3차원 응력상태를 고려할 수 있는 수치해석적 방법을 사용하여 결정한다. 뿐 만 아니라 스트럿 및 타이의 하중전달능력을 격자요소의 최대단면적 개념을 도입하여 검토한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.596-601
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• 2008

This paper presents how to develop visual design tools for construction of strut-and-tie models(S (STM). STMs have shown internal force flows for dimensioning and proportioning of D-regions of reinforced concrete structures. In order to select an appropriate strut-and-tie model some interactive graphic tools are necessary to help designers compare alternatives by changing the geometry of initial STM. This study proposes to use force polygons representing the equilibrium state of STM. The change of STM dynamically shows change of force magnitudes by force polygon. Once the geometry of STM is determined the detailing design process is required in the next procedure.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.540-543
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• 2004

In this study, the validity of the grid softened strut-tie model method suggested for concrete member analysis is examined through the ultimate strength evaluation of the reinforced concrete beams. The evaluated results of ultimate strength by the grid softened strut-tie model method were compared with those by the ACI 318-02 and the modified compression field theory, and European codes.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1065-1079
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• 2014

철근콘크리트 코벨의 파괴거동은 코벨의 전단경간비 및 주인장 철근비를 포함한 여러 변수들로 인해 복잡하다. 이 논문에서는 철근콘크리트 코벨의 강도 및 거동 특성을 논리적이고 합리적인 방법으로 반영하여 전단경간비가 1.0 이하인 철근콘크리트 코벨을 설계할 수 있는 단순한 형태의 1차 부정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 부정정 스트럿-타이 모델을 정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델로 변환시켜 현행 스트럿-타이 모델 설계기준에 의한 코벨의 설계를 가능하게 하는 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율 결정 시 스트럿과 타이의 재료적 비선형 거동을 고려할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델의 비탄성 구조해석을 통해 철근콘크리트 코벨의 강도 및 거동을 지배하는 전단경간비, 주인장 철근비, 수직하중에 대한 수평하중의 비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 주요설계변수들의 영향을 반영하였다. 이 연구에서 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 적합성을 검증하기 위해 파괴실험이 수행된 다수의 철근콘크리트 코벨의 극한강도를 평가하였으며, 그 결과를 ACI 318-11의 전통적인 설계기준 및 정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델을 기반으로 하는 현행 주요 설계기준의 스트럿-타이모델 방법에 의한 평가결과와 비교분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.531-539
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• 2017

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 세계 주요 설계기준서에 채택되고 있다. 그러나 스트럿-타이 모델 방법에 의한 콘크리트 구조부재의 설계과정은 스트럿-타이 모델의 형성, 스트럿 및 타이의 필요단면적의 결정, 스트럿 및 절점영역의 강도검토 등으로 인한 반복적인 수치해석과정, 많은 도식적 계산과정, 엄청난 시간과 노력, 그리고 여러 단계에서의 설계자의 주관적인 판단 등을 필요로 하는 단점을 내포하고 있다. 이 연구에서는 스트럿-타이 모델 설계과정 상의 단점을 극복하여 모든 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계를 전문적이며 효과적으로 수행할 수 있는 컴퓨터 그래픽 프로그램을 개발하였다. 이 연구의 컴퓨터 그래픽 프로그램은 평면고체 및 평면트러스의 선형 및 재료비선형 해석을 위한 모든 종류의 경계조건을 소화할 수 있는 유한요소해석 프로그램, 스트럿 및 절점영역 유효강도의 자동적 결정을 위한 수치해석 프로그램, 다양한 형태의 스트럿 및 절점영역의 형상 결정을 위한 그래픽 프로그램 등을 포함한 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 또는 설계과정 상에 필요한 모든 프로그램을 탑재하고 있다. 이 연구의 프로그램은 그래픽 환경을 접목시킨 여러 다양한 기능을 통해 콘크리트 구조부재의 모델링 및 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 뛰어난 효율성과 편의성을 제공할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.13-22
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• 2011

이 논문에서는 전편 논문에서 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 결정식을 ACI 318M-08 스트럿-타이 모델 설계기준에 적용하여 파괴실험이 수행된 51개 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 연속 깊은 보의 극한강도를 실험식, 실험 및 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현 스트럿-타이 모델설계기준 등으로 평가하고, 그 결과를 이 연구의 방법에 의한 결과와 비교분석하여 이 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다. 이 연구의 방법은 기존의 여러 방법에 비해 극한강도를 비교적 양호하게 평가하였으며, 또한 극한강도평가 시 연속 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 콘크리트의 압축강도, 그리고 휨철근비 등 주요설계변수들의 영향을 기존 방법들에 비해 정확하고 일관성 있게 반영하였다. 따라서 이 연구의 방법은 부정정 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 연속 깊은 보의 합리적이고 실용적인 설계를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권2호
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• pp.103-114
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• 2001

PSC box girder의 정착부 설계방법들을 비교해본 결과, 기존 시방서에 따른 설계방법에서는 다수의 정착구에 긴장력이 작용할 때 긴장력의 작용순서와 그 크기에 따른 응력의 중첩효과를 고려할 수 없는 단점을 가지고 있었고, 3차원 유한요소해석을 이용한 설계에서는 응력집중부와 응력흐름을 정확히 파악할 수는 있지만 부재의 단면력을 산정하기가 매우 번거롭고 까다롭다는 단점을 가진다. 그러나 strut-tie 모델을 이용한 설계법에서는 긴장력의 긴장순서에 따른 응력중첩효과를 고려할 수 있고 부재의 단면력의 산정 또한 매우 간편하여 긴장력의 도입순서에 의해 변화하는 응력의 흐름을 잘 파악하여 strut-tie로 구성된 트러스 부재들의 기하학적 조건을 만족하도록 유의한다면 정착부의 설계에 가장 적합한 설계방법이라 할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제18권6호
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• pp.1213-1234
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• 2016

This paper describes a deformation-based strut-and-tie model for the flexural members at post-yield state. Boundary deformation conditions by flexural post-yield response are chosen in terms of the flexural bar strains as the main factor influenced on the shear strength. The main purpose of the proposed model is to predict the shear capacities of the flexural members associated with the given flexural deformation conditions. To verify the proposed strut-and-tie model, the estimated shear strengths depending on the flexural deformation are compared with the experimental results. The experimental data are in good agreement with the values obtained by the proposed model.