• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제33권12호
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• pp.45-52
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• 2017

The precast concrete (PC) method has many advantages in fast construction, quality control, etc. In domestic construction market, however, its application has been quite limited because of the concerns about structural integrity and seismic performances due to the discrete connections between precast concrete members. By applying the post-tensioning method, the precast beam-column connection can be well tightened, allowing improved structural integrity, and proper seismic performances can be also achieved. In this study, reversed cyclic tests have been conducted on the beam-column connection specimens, where the test variables included the compressive strength of grouting mortar and the tensile strengths of prestressing strands, based on which their seismic performances have been examined in detail. The post-tensioned PC beam-column connections showed good seismic performances comparable to that of the monolithic reinforced concrete connection specimen. When 2400 MPa prestressing strands are applied to the beam-column connection, it is preferable to adjust the prestress level similar to that applied for the 1860 MPa prestressing strands to avoid premature local crushing failures at the beam-column connections.

• Computers and Concrete
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• 제28권6호
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• pp.549-557
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• 2021

Nowadays, strengthening of buildings is an inclusive and effective field in civil engineering that is not only applicable to the buildings but also it can be developed for the bridges. Rehabilitation and strengthening of structures are highly recommended for the existing structures due to the alter in codes and provisions as well as buildings' use change. Extensive surveys have been conducted in this field in the world that propose wide variety of methods for strengthening of structures. In recent years, more specific researches have been carried out that present novel materials for rehabilitation beside proposing methods and performing techniques. In the current study, a novel technique for developing the bending capacity of reinforced concrete beams to enhance their performance as well as rehabilitating and reforming the performance of reinforced concrete beams with nonstandard lap splices, has been proposed. In this method, a post-tensioned concrete layer is added to the side face of the concrete beams built in 1:1 scale. Results reveals that addition of the post-tensioned layer enhances the beams' performance and covers their weaknesses. In this method, 18 reinforced concrete beams were prepared for the bending test which were subjected to the four-point pushover test after they were reinforced. The testing process ended when the samples reached complete failure status. Results show that the performance and flexural capacity of reinforced beams without lap splice is improved 22.7% compared to the samples without the post-tensioned layer, while it is enhanced up to at least 80% compared to the reinforced beams with nonstandard lap splice. Furthermore, the location of plastic hinges formation was transformed from the beam's mid-span to the 1/3 of span's end and the beam's cracking pattern was significantly improved.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.235-249
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• 2011

I형 PSC 거더에 새로운 설계 개념을 도입하여 낮은 형고의 장경간 거더를 설계하고, 실험을 통해서 적용성을 점검하였다. 본 연구에서 제안하는 거더는 복부에 개구부를 도입한 분절형 중공 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더(HWPC거더, Holed Web Prestressed Concrete girders)이다. 이 거더의 설계에는 세 가지 설계 개념이 종합적으로 적용되었다. 먼저 장경간의 거더를 공장에서 프리캐스트로 타설하여 양생을 마친 후에 현장으로 운반하는 방법을 채택하여 현장에서 거더를 제작하는 경우보다 콘크리트의 품질 관리가 용이하게 하여 고강도 및 고성능 콘크리트를 적용하는 것이 가능하게 하였다. 또한 거더를 분절화하여 제작하여 국내의 도로 여건에서도 장경간 거더를 공장에서 현장으로 이동시킬 수 있게 하였다. 이로써 현장에서의 작업 기간도 단축시킬 수 있다. 두 번째로 거더의 복부에 원형의 개구부를 도입하여, 단부 정착장치의 반을 이 개구부 내에 이동하여 분산 배치하여, 분절 거더의 조립에 사용하였다. 개구부에 정착부를 분산 배치하면 단부에 설치되는 정착장치가 줄어들게 되므로 단부에 작용하는 응력이 줄어들게 된다. 아울러 자연스레 단부에 도입되는 휨모멘트는 줄어들고, 중앙부에 큰 휨모멘트가 도입되므로 외력으로 인한 휨모멘트 분포에 더 가까운 형상의 부모멘트를 거더에 도입할 수 있다. 거더에 개구부를 도입하면 거더 자중도 줄어든다. 그리고, 세째로 단부에 설치되는 정착구의 수가 줄기 때문에 단부에서는 다이아프램을 제거하고도 정착이 가능하다. 이렇게 거더의 전 단면에 걸쳐서 같은 폭의 복부폭을 사용하면 거더 제작을 자동화 하는데도 도움이 될 것이다. HWPC거더의 설계 기법을 검증하고, 다단계 긴장의 효과 및 실제교량에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하기 위하여 실물 실험을 수행하였다. 길이 50 m, 높이 2 m인 거더 실험체를 분절형과 일체형으로 각각 1개씩 제작하여 휨실험을 수행하고, 결과를 비교하여 분석하였다. 분절형 거더와 일체형 거더는 처짐 및 균열생성 형상에서 근본적으로 유사하였다. 휨 강도, 처짐, 활하중 처짐제한 규정 등이 특정 설계기준을 만족하도록 설계하는 것이 가능하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.67-77
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• 2022

국내에서는 I형 거더의 장경간화를 위한 수단으로써 U형 거더 개발을 시도하였으나, 포스트텐션 긴장방식에 따라 큰 자중으로 인하여 30 m이하 철도교 적용 사례가 대표적이며, 도로교는 시공 편의성과 보급성 논리에 따라 U형 거더의 적용 사례는 많지 않다. 본 연구는 이러한 포스트텐션 방식에 제한을 두지 않고 프리텐션 방식을 적용하여 단면 감소에 따른 자중 감소와 사용재료 절감을 유도하고자 한다. 또한, U형 거더 내부 반력대를 이용한 현장 프리텐션 긴장방법을 적용하고자 한다. 프리스트레스트 콘크리트 U형 단면 거더 교량은 콘크리트 바닥판 슬래브와 합성단면으로 구성된다. 단면이 폐합되어 개방형 단면인 PSC I형 대비 저항 강성 등의 구조적 성능향상과 제작 및 가설 단계에서 시공의 안전성 증대, 그리고 자중 경감에 기인하는 형고비 감소와 교량의 미적 경관성 확보가 가능하여 매우 효율적이고 경제적인 교량이다. 이로 인하여 고품질의 공장제작 부재와 현장에서 일체 타설로 효율적인 시공이 가능할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 프리텐션 현장 긴장 방식 소개 및 긴장을 위한 정착블럭의 해석적 성능 검증에 대한 내용을 수록하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.317-324
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• 2015

프리스트레스 콘크리트 정착부의 설계를 위해 AASHTO 및 PTI에서 관련 설계식을 제안하고 있다. 그러나 이러한 설계식은 구조물의 긴장력이 단순 지압판을 통해 구조 전반으로 전달된다는 가정으로 유도된 것으로 실제 구조물에 적용되는 상용 정착구의 형태와는 차이가 있다. 이 논문에서는 하중전달 시험에 의한 실험적 방법과 3차원 고체요소를 사용한 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용한 해석적 방법을 통해 정착구의 형상 변수에 따른 정착부의 거동특성 변화에 대한 연구를 수행하였다. 하중전달시험 결과에서 얻어진 하중변위 곡선 및 극한하중 값을 해석을 통해 얻은 결과와 비교하여 유한요소모델의 적합성을 확인하였다. 또한 정착구의 리브의 설치위치, 리브의 개수, 리브의 설치길이를 주요 변수로 설정하여 형상변수에 따른 매개변수 연구를 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.161-167
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• 2016

이 논문에서는 벽체의 형상(평면벽체, 곡면벽체) 및 벽체에 도입된 긴장력이 충돌저항성능에 미치는 영향을 수치해석적 기법을 사용하여 평가하고자 하였다. 벽체의 곡률 및 긴장력 도입률을 변수로 총 12 케이스의 충돌해석을 수행하였으며, 충돌체로는 상용 민항기엔진의 3차원 상세모델을 사용하였다. 충돌저항성능을 평가하기 위해 관입깊이와 벽체 중앙부 후면의 최대 변위를 비교하였다. 긴장력의 도입에 의해 관입깊이는 약 60~80% 수준으로 감소하는 것으로 나타났으나, 후면 변위는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 벽체 형상에 따른 차이는 상대적으로 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.472-478
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• 2020

연구목적: 적산온도를 이용하여 시멘트 종류별로 고강도 콘크리트(70MPa)의 초기 강도를 정확히 예측하여 콘크리트 품질의 신뢰성 확보, 거푸집 탈형 시기, PS 콘크리트의 텐셔닝 타임, 도로 보수 후 교통의 진입 시기 등을 정확히 도출하여 경제적이고 안전한 건설공사에 도움을 주고자 한다. 연구방법:시멘트 종류별 수화열을 재령마다 측정하여 적산온도를 계산하고, 재령별 콘크리트의 강도를 측정하여 임의의 적산온도에 상응하는 강도를 예측한다. 연구결과: 도로보수에서 교통개방에 필요한 시간을 추정하는데 있어서, ASTM C1074에서는 고강도 콘크리트의 경우에는 이론적으로 16.4시간으로 예측하였으나, 본 연구에서는 OPC인 경우의 적산온도 307, 14.4 시간, LHPC인 경우의 적산온도 2700, 34시간, ESPC인 경우의 적산온도 200, 8시간 정도로 계산되었다. 결론:고강도 콘크리트를 사용한 구조물의 거푸집 탈형시기 및 도로보수의 교통개방 시기는, ACI Committee 347을 적용한 설계기준강도 40MPa이하의 보통콘크리트의 경우보다 월등히 빨라질 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.589-592
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• 2008

최근 구조물 품질관리 중요성이 높아짐에 따라 구조물의 피해 없이 품질평가가 가능한 비파괴시험의 사용이 증가하고 있다. 하지만, 다양한 현장조건에 대한 경험 및 이해가 충분치 않아 아직 실내 연구개발에 중점을 두고 있는 경우가 많다. 본 연구는 초음파 탐사법의 현장 적용성을 평가하기 위하여 현장 제작 후 증기양생 된 PC보에 본 기법을 적용하여 보았다. 현장 조건과 동일한 조건에서 양생된18개의 실린더를 제작하여 재령 60일까지 재료특성 변화를 관찰한 후, 이를 제작 후 인장작업 전의 34개의 PC보에서 측정한 초음파속도와 비교하였다. 측정 결과 현장 타설된 PC보의 압축강도 및 탄성계수를 합리적 범위 내에서 초음파탐사법을 사용하여 추정할 수 있었다. 하지만, 초음파 탐사법의 신뢰도를 높이기 위해서는 현장 조건에 대한 고려가 선행되어야 할 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.107-122
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• 2016

We propose an effective methodology using electromechanical impedance characteristics for estimating the remaining tensile force of tendons and simultaneously detecting damages of the anchorage blocks. Once one piezoelectric patch is attached on the anchor head and the other is bonded on the bearing plate, impedance responses are measured through these two patches under varying tensile force conditions. Then statistical indices are calculated from the impedances, and two types of relationship curves between the tensile force and the statistical index (TE Curve) and between statistical indices of two patches (SR Curve) are established. Those are considered as database for monitoring both the tendon and the anchorage system. If damage exists on the bearing plate, the statistical index of patch on the bearing plate would be out of bounds of the SR curve and damage can be detected. A change in the statistical index by damage is calibrated with the SR curve, and the tensile force can be estimated with the corrected index and the TE Curve. For validation of the developed methodology, experimental studies are performed on the scaled model of an anchorage system that is simplified only with 3 solid wedges, a 3-hole anchor head, and a bearing plate. Then, the methodology is applied to a real scale anchorage system that has 19 strands, wedges, an anchor head, a bearing plate, and a steel duct. It is observed that the proposed scheme gives quite accurate estimation of the remaining tensile forces. Therefore, this methodology has great potential for practical use to evaluate the remaining tensile forces and damage status in the post-tensioned structural members.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.63-71
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• 2018

인장강도가 2,400 MPa인 강연선이 개발되어 콘크리트구조기준 및 KS 규격에 반영되었다. 고강도 프리스트레스트 강연선이 구조물에 적용되기 위해서는 그에 적합한 정착시스템이 함께 사용되어야 한다. 최근에 2,400 MPa 강연선 적용을 위한 포스트텐션 정착구의 개발이 진행되어왔으나, 성능평가에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2,400 MPa 강연선을 적용한 포스트텐션 정착구 중 가장 활용도가 높은 9 가닥, 15 가닥, 19 가닥 정착구에 대하여 PTI의 Anchorage Design Zone에 의한 국소구역 구조검토를 실시하였고, ETAG013 및 KCI-PS101에 의한 하중전달성능평가를 수행하였다. 또한 비선형 수치해석을 통해 시험의 적절성을 분석하였다. 그 결과, 2,400 MPa 정착구는 국소구역의 구조성능을 만족하고, 하중전달성능 조건을 만족하는 것으로 나타났다.