• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.389-400
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• 2009

현행 기준식에 따르면 초고강도 콘크리트에서는 철근 인장이음길이보다 압축이음길이가 더 길어지는 현상 이 발생된다. 횡보강근의 영향을 반영하면 이러한 경향은 더욱 심화된다. 실제 구조물에서 반드시 존재하는 횡보강근과 철근 지름의 영향을 40, 60 MPa 콘크리트에 대한 압축이음 실험을 통해 강도와 거동 특성을 분석하였다. 지름 22, 29 mm 에 대한 실험 결과 철근 지름의 영향은 없는 것으로 나타났다. 가는 지름의 철근에서는 이음강도의 증진이 기대될 수 있으나, 압축철근에는 주로 큰 지름의 철근이 사용되므로 압축이음에서는 철근 지름의 효과를 고려할 필요가 없을 것 으로 판단된다. 횡보강근이 있는 압축이음강도는 현행 설계기준과 비교할 때 100% 이상 크므로 횡보강근을 고려한 새 로운 설계기준식의 정립이 필요하다. 지압은 이음 단부에 배근된 횡보강근에 의해서만 강도가 향상되며, 이음구간에 배 근된 횡보강근에는 무관하다. 횡보강근량이 많을수록 부착에 의해 발현되는 강도는 거의 선형적으로 증가하며, 이음단 부에만 횡보강근을 배근해도 부착강도가 6% 향상되었다. 횡보강근이 배근된 경우 부착에 의해 발현되는 강도는 인장이 음에 비해 동등하거나 더 낮아지므로, 인장이음에 비해 압축이음의 강도 증진은 단부 지압 효과로만 설명될 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.311-318
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• 2009

본 연구는 고축력과 반복횡력을 받는 초고강도 RC 띠철근 기둥의 실험적 연구를 수행하였다. 콘크리트 압축강도 100 MPa 초고강도 RC 띠철근 기둥의 횡보강근의 양을 제안하는 것이다. 철근콘크리트 구조물의 실제 보를 스터브로 이상화한 1/2개 층의 기둥 실험체를 계획하여 1/3 크기의 19개 실험체를 제작하였다. 주요 변수는 축력비, 횡보강근의 형상 및 체적비로 하였다. 실험 결과, 띠철근 기둥의 강도와 연성은 횡보강근의 형상과 체적비의 영향을 받는 것으로 나타났으나, 무엇보다 축력비에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타나 초고강도 콘크리트 기둥의 횡보강근량 설계를 위해서는 축력비에 따른 적절한 횡보강근의 형상으로 보다 합리적인 설계가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 또한, 초고강도 철근콘크리트 기둥의 충분한 연성확보를 위하여 최소한의 변위연성능력 4이상을 확보할 수 있도록 설계식을 제안하였다. 따라서 이는 축력비와 함께 횡보강근의 형상, 간격 및 주근의 개수 등을 고려한 유효횡구속감소계수 (${\lambda}^c$)를 적용한 것이므로 횡보강근량 산정시 보다 합리적일 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제8권1호
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• pp.23-41
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• 2011

The behaviour of concrete confined by transverse reinforcement is a classical topic. Numerous studies have been conducted to establish the stress-strain relationships for concrete under various confining reinforcement arrangements. Many empirical and semi-empirical formulas exist. Simplified analytical models have also been proposed to evaluate the increase in the strength and ductility of confined concrete. However, relatively few studies have been conducted to utilise advanced computational models for a realistic simulation of the behaviour of concrete confined by transverse reinforcement. As a matter of fact, high fidelity simulations using the latest numerical solvers in conjunction with advanced material constitutive models can be a powerful means to investigating the mechanisms underlying the confining effects of different reinforcement schemes. This paper presents a study on the use of high fidelity finite element models for the investigation of the behaviour of concrete confined by stirrups, as well as the interpretation of the numerical results. The development of the models is described in detail, and the essential modelling considerations are discussed. The models are then validated by simulating representative experimental studies on short columns with different confining reinforcement schemes. The development and distribution of the confining stress and the subsequent increase in the axial strength are examined. The models are shown to be capable of reproducing the behaviour of the confined concrete realistically, paving a way for systematic parametric studies and investigation into complicated confinement, load combination, and dynamic loading situations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.1-8
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• 2012

이 연구는 횡보강근의 배근형상에 따른 횡구속된 콘크리트의 성능을 평가하였다. 주요 변수는 횡보강근의 항복강도와 횡보강근의 배근형상으로 하였다. 총 27개의 직사각형 형태의 실험체를 제작하였으며, 단조 집중하중상태에서 실험을 수행하였다. 이 연구에서는 배근형상을 사각형인 R-type, 원형인 C-type 및 이 연구에서 제안한 사각과 팔각이 혼합된 O-type으로 계획하였다. 실험결과, 이 연구에서 제안한 배근형상이 사각형 나선철근과 비교하여 뛰어난 연성능력을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.982-988
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• 2002

철근콘크리트 기둥에서 원형 전단철근에 의한 전단강도 성분을 산정하는 기존의 기준식들은 일반적으로 그 강도를 과대평가하는 경향이 있다. 그 이유는 불연속분포로 이루어진 철근의 배근을 단순한 연속분포로 가정하는 데에서 기인하며, 또 다른 한편으로는 단면이 직사각형인 부재에 사용되는 설계식을 원형 단면에 그대로 적용함으로써 발생한다. 전단철근은 부재에 대각선균열이 발생하면서 그 역할이 시작된다고 할 수 있는데, 원형 단면은 직사각형 단면과는 달리 균열을 가로지르는 지점에 따라 전단력에 저항하는 성분이 달라지기 때문이다. 본 연구에서는 원형 전단철근에 대하여 대각선 균열의 시작점과 그 균열을 가로지르는 전단철근의 개수, 그리고 원형단면 상에서의 저항성분의 변화를 고려한 새로운 강도모델을 제안하고자 하였다. 제안된 모델의 수학적인 해석에 따르면 균열을 가로지르는 철근의 개수가 적을수록 균열의 시작점 및 균열의 수직투영거리가 철근의 배근 간격과 이루는 배율이 철근의 전단저항에 미치는 영향이 크다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로 도출된 불연속 모델을 설계에 이용될 수 있는 식으로 단순화시키기 위해 선형회귀법이 이용되었으며, 이렇게 유도된 설계방정식은 수학적 정해의 하한계 값에 부합하는 결과를 가져왔다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.855-858
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• 2008

초고강도 콘크리트의 개발에 따라 철근 압축이음에 대한 연구 필요성이 높아지고 있다. 인장이음과 마찬가지로 압축이음에서도 이음길이와 콘크리트 강도가 가장 큰 영향인자가 되며, 다음으로 압축이음에 영향을 주는 요인으로는 횡방향 보강근과 철근 지름이다. 횡방향 보강근은 이음부에서 발생된 인장응력에 저항하며, 인장이음에서는 철근 순간격 또는 피복두께와 동일한 역할을 수행하는 것으로 평가된다. 휨부재의 인장측에 주로 적용되는 인장이음은 슬래브처럼 횡보강근이 없는 경우도 있다. 그러나 압축이음이 적용되는 부재는 높은 축력이 작용되는 수직부재로, 압축 주근의 좌굴방지, 코어 콘크리트의 구속, 그리고 전단강도의 발현을 위해 횡보강근이 배근된다. 이를 활용함으로써 보다 경제적인 설계가 가능해진다. 본 연구에서는 실제 구조물에서 필연적으로 발생되는 횡방향 보강근에 대한 압축이음의 거동과 강도 특성을 실험을 통해 규명하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.419-426
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• 2016

이 연구에서는 다양한 콘크리트를 갖는 전단계면에서의 전단마찰거동에 대한 횡보강근 및 압축응력의 영향을 평가하였다. 12개 직접전단실험체로부터 균열진전, 전단하중-상대 미끄러짐 관계, 균열발생시 전단응력, 최대전단내력 및 횡보강근의 전단저항력 등이 측정되었다. 실험결과 동일 전단하중에서 상대 미끄러짐 제어에 대한 횡보강근 배근형상 및 콘크리트 압축강도의 영향은 미미하였다. 작용 압축응력의 증가와 함께 콘크리트의 전단전달력을 증가하는 반면, 횡보강근의 전단전달력은 감소하였는데, 횡보강근의 전단저항은 배근형태에 의해 영향을 받지 않았다. AASHTO-LRFD, Mattock 및 Hwang and Yang의 모델은 콘크리트의 전단마찰내력을 과소평가하였다. 반면, Hwang and Yang의 모델은 실험결과와의 비교에 대한 평균과 표준편차 값이 각각 1.02과 0.23으로서 기존 모델에 비해 다양한 변수의 영향을 적절히 고려하면서 콘크리트의 전단마찰내력을 잘 예측하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권2E호
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• pp.79-87
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• 2006

The main objective of this research is to examine the behavior of high-strength concrete(HSC) columns. Eight test columns in one-third scale were tested under the conditions of cyclic lateral force and a constant axial load equal to 30% of the column axial load capacity. The $200{\times}200mm$ square columns were reinforced with eight DB bars constituting a longitudinal steel ratio of 2.54% of the column cross-sectional area. The main experimental parameters were volumetric ratio of transverse reinforcement(${\rho}_s$=1.58, 2.25 percent), tie configuration(Type H, Type C, Type D) and tie yield strength($f_{yh}$=548.8 and 779.1 MPa). It was found that the hysteretic behaviour and ultimate deformability of HSC columns were influenced by the amount and details of transverse reinforcement in the potential plastic hinge regions. Columns of transverse reinforcement in the amount 42 percent higher than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behavior. At 30% of the axial load capacity, it is recommended that the yield strength of transverse reinforcement be held equal to or below 548.8 MPa. Correlations between the calculated damage index and the damage progress are proposed.

• Architectural research
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• 제7권1호
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• pp.39-48
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• 2005

Main objective of this research is to evaluate performance of high-strength concrete (HSC) columns for ductility and strength. Eight one-third scale columns with compressive strength of 69 MPa were subjected to a constant axial load corresponding to 30 % of the column axial load capacity and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement (${\rho}_s=1.58$, 2.25 %), tie configuration (Type H, Type C and Type D) and tie yield strength ($f_{yh}=549$ and 779 MPa). Test results show that the flexural strength of every column exceeds the calculated flexural capacity based on the equivalent concrete stress block used in the current design code. Columns with 42 % higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour, showing a displacement ductility factor (${\mu}_{{\Delta}u}$) of 3.69 to 4.85, and a curvature ductility factor (${\mu}_{{\varphi}u}$) of over 10.0. With an axial load of 30 % of the axial load capacity, it is recommended that the yield strength of transverse reinforcement be held equal to or below 549 MPa.

• 한국해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.98-103
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• 2001

This paper is conducted to compare the seismic design standard of a bridge column such as the Korean Bridge Design Standard(KBDS), EC 8, NZS 3101 and ATC 32. The KBDS adopted the seismic design requirements in 1992. The earthquake magnitude in Korea is compared with those in the west coast of the USA. It may be said that the current seismic design requirements of the KBDS provides design results, that are too conservative especially for transverse reinforcement details and amounts in reinforced concrete columns. This fact usually creates construction problems in concrete casting, due to congestion of transverse reinforcement. Furthermore, the effective stiffness; $I_{eff}$ depends on both the axial load P/$A_gF_{ck}$ and the longitudinal reinforcement ratio $A_{st}/A_g, so it is the conservative to use the effective stiffness I$_{eff}$ than the gross section stiffness Ig. Seismic design for the transverse reinforcement content of the concrete column was analyzed and considered to have an extreme-fiber compression strain, response modification factor, axial load and effective stiffness etc.c.