• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.189-196
• /
• 2018

순환골재를 사용한 철근콘크리트 부재에서 휨강도에 비하여 전단성능 저하가 문제점으로 제기되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 강섬유를 콘크리트 보강재로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 순환골재를 사용한 SFRC 보의 전단실험을 통하여 강도 및 변형 특성을 파악하고자 하였다. 주요 실험변수는 강섬유 혼입률(0, 0.5%, 1%), 순환골재 치환율(0%, 100%), 전단경간비(a/d = 1, 2) 등이다. 실험결과 실험에 의한 전단강도는 강섬유의 혼입률이 증가할수록 전단경간비가 작아질수록 증가하였다. 강섬유 1% 혼입한 순환골재의 경우 일반 골재에 비해 최대전단내력이 1.77~6.25% 증가한 반면에 강섬유 0~0.5% 혼입한 실험체에서는 일반골재에 비해 순환골재가 24.2%~49.2%의 전단강도가 저하되었다. 이를 볼 때 1% 강섬유 보강에 의하여 순환골재 사용에 따른 강도 저하를 방지하는데 크게 기여하는 것을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2014

본 연구에서는 원전 구조물 내 철근 콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조가 이질접합된 경우를 모사하기 위하여, 상하부 표면강판 간에 타이바를, 상하부 리브재 간에 타이형강을 구성한 보형 실험체를 제작하여 실험체의 면외 휨 거동특성을 확인하고자 하였다. 실험결과, 실험체의 연성거동을 검증하였으며, 타이바와 타이형강이 콘크리트 및 강판의 분리를 방지함으로써 접합부의 취성파괴를 막아주고 있음을 확인하였다. 또한, #14 주철근으로 구성한 강판 콘크리트 구조 접합부에 대하여 두 가지 형태의 기계적 정착이음 방식에 따른 인장실험을 수행함으로써 본 방식의 설계 적정성을 평가하였다. 실험결과, 두 실험체 모두 주철근이 항복에 도달할 때까지 철근의 정착 및 연결 기능을 탄성한도 내에서 건전히 수행하고 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.7-15
• /
• 2007

A mechanical model was developed to predict the behavior of point-loaded RC slender beams (a/d > 2.5) without stirrups. It is commonly accepted by most researchers that a diagonal tension crack plays a predominant role in the failure mode of these beams, but the failure mechanism of these members is still debatable. In this paper, it was assumed that diagonal tension failure was triggered by the concrete cover splitting due to the dowel action at the initial location of diagonal tension cracks, which propagate from flexural cracks. When concrete cover splitting occurred, the shape of a diagonal tension crack was simultaneously developed, which can be determined from the principal tensile stress trajectory. This fictitious crack rotates onto the crack tip with load increase. During the rotation, all forces acting on the crack (i.e, dowel force of longitudinal bars, vertical component of concrete tensile force, shear force by aggregate interlock, shear force in compression zone) were calculated by considering the kinematical conditions such as crack width or sliding. These forces except for the shear force in the compression zone were uncoupled with respect to crack width and sliding by the proposed constitutive relations for friction along the crack. Uncoupling the shear forces along the crack was aimed at distinguishing each force from the total shear force and clarifying the failure mechanism of RC slender beams without stirrups. In addition, a proposed method deriving the dowel force of longitudinal bars made it possible to predict the secondary shear failure. The proposed model can be used to predict not only the entire behavior of point-loaded RC slender shear beams, but also the ultimate shear strength. The experiments used to validate the proposed model are reported in a companion paper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2023

본 연구의 목적은 기존 연결보의 사인장 파괴를 방지하고 연결보의 전단강도를 증가시키며 증가분을 정량적으로 평가하는 것이다. 강섬유는 전단강도를 향상시키고 파괴 메커니즘을 부분적으로 변화시킬 수 있지만 이는 일반적인 RC보와 기둥에 대한 연구결과이며, 강섬유 보강콘크리트에 대한 연결보의 전단강도 증진에 대한 연구는 아직까지 부족한 실정이다. 따라서, 강섬유에 의한 증가된 전단강도와 이에 따른 파괴 메커니즘 변화를 확인하기 위해 강섬유의 혼입률을 변수(0%, 1%, 2%)로 세 개의 실험체를 제작하여 반복가력 실험을 수행하였다. 그 결과, 강섬유를 보강한 실험체(1%, 2%)가 그렇지 않은 실험체(0%) 대비 최대강도 발현 후 콘크리트의 전단저항 기여분이 증가됨에 따라 전단강도가 증진되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.519-525
• /
• 2010

FRP 보강근의 정착과 이음에 대한 국내외 실험을 수집하고, 정착과 이음실험을 분리한 회귀분석을 통해 쪼갬파괴에 의한 정착길이 설계식과 이음길이 설계식을 제안하였다. 이음실험에 의한 평균 부착강도는 정착실험에 의한 평균 부착강도에 비해 낮으며, C/$d_b$에 크게 영향을 받는 것으로 평가되었다. 따라서 합리적인 이음길이 설계를 위해 이음실험만으로 구성된 데이터에 근거한 이음길이 설계식을 개발할 필요가 있다. 또한 부착강도의 분산(分散)이 FRP 보강근의 인장강도 분산에 비해 크므로, 정착길이와 이음길이 설계식에 이를 반영한 안전율이 요구된다. 이 연구에서는 FRP 보강 콘크리트 구조물의 하중계수와 강도감소계수가 철근콘크리트구조와 동일하다는 조건에서, 철근 품질관리에 적용되는 5% 분위수를 이용하여 경제적이면서 신뢰성 높은 정착길이와 이음길이 설계식을 개발하였다. 제안된 이음길이 설계식은 정착실험을 중심으로 개발된 ACI 440 설계식보다 C/$d_b$의 영향을 정확하게 반영하여, C/$d_b$가 3.0 이상인 경우 ACI 440보다 짧은 이음길이가 산정된다. FRP 보강근이 주로 활용될 것으로 기대되는 외기에 노출된 슬래브와 벽체의 배근 특성을 고려하면 이 연구에서 제안된 설계식은 매우 경제적인 이음길이 설계를 가능하게 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.209-216
• /
• 2014

본 연구는 비파괴 검사 중 하나인 초음파 펄스 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method)은 시험 물질의 초음파 펄스의 이동시간을 결정하는 것으로, 지금까지 대부분의 연구는 시간 영역에서 표현된 결과만을 이용하여왔다. 그러나 시간 영역에서 초음파 펄스의 신호는 고속 푸리에 변환(FFT)를 통해 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 보다 유용한 정보를 얻을 수 있어, 그 방법을 활용하고자 한다. 이 논문에서는 경량 잔골재를 사용하여 다양한 하중 이력에 대한 콘크리트의 펄스 속도와 주파수 영역 신호의 변화에 대한 비교를 통해, 일반 콘크리트의 강도식의 적용성 여부, 골재 치환율 별 주파수 변화 양상, 최대주파수 분석 등의 연구를 진행하였다. 초음파 속도 측정과 강도 측정을 통해 경량 잔골재 콘크리트에 기존 압축강도식의 적용성 여부를 판단하였지만, 신뢰도 저하로 기존 제안식의 사용은 어렵다는 것을 확인하였고, 하중이력 상태에서 경량 잔골재를 사용한 콘크리트의 초음파 펄스가 주파수 영역에서 보이는 신호가 보통 콘크리트와 비교하여 차이를 보여주지 않았으며, 응력 증가 추세에 따라 초음파 속도와 최대주파수의 상관관계는 존재하나, 초음파 속도와 최대주파수는 상호 독립적인 관계임을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.797-804
• /
• 2009

테두리 보에 의한 휨강성이 확보되지 않은 철근콘크리트 플랫 플레이트의 구조설계는 강도 조건 뿐만 아니라 사용성에 의하여 지배받을 수 있다. 특히, 조기 재령 슬래브의 과하중 작용 및 균열 발생은 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐을 크게 증가시키므로, 시공 순서 및 슬래브 처짐에 대한 영향은 플랫 플레이트 시스템 설계의 주요한 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 시공 순서 및 콘크리트 균열 효과를 고려한 슬래브 처짐 산정 과정을 제안한다. 시공단계 및 시공하중이 간편법에 의하여 정의되고, 각 시공단계별로 슬래브 모멘트 및 탄성 처짐, 유효단면2차모멘트가 계산된다. 주열대와 중간대에서의 탄성 처짐은 유효단면2차모멘트 효과에 의해 비탄성 처짐으로 증폭되며, 슬래브 중앙부 처짐은 교차보법에 의하여 산정된다. 제안된 방법은 기존 실험 결과 및 비선형 해석 결과와의 비교를 통하여 검증된다. 또한, 제안법의 적용을 통하여, 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐에 대한 시공주기 및 동바리 지지 층 수의 영향이 분석된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.489-496
• /
• 2016

최근, 건물의 자중을 저감시킴으로서 시공성을 향상시키기 위한 방안으로 중공 PC슬래브에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내에서 생산되는 대표적인 중공 PC슬래브인 HCS는 생산방식 특성상 전단보강근의 배근이 어렵기 때문에 안전성 및 사용성 측면에서 문제가 제기되고 있다. 이와 같은 측면에서, 최근 새로운 형태의 부분 PC 슬래브 시스템인 Tripple Ribs Slab (TRS)가 개발되었다. TRS는 전단보강근의 배근이 가능한 하프PC형 중공슬래브이다. 본 연구에서는 TRS의 전단성능을 검토하기 위해 전단실험을 진행하였다. 시공단계별로 형성되는 단면조건에 대하여 비대칭 1점 가력으로 실험하였으며 실험결과 강도를 기준 식들과 비교하였다. 실험에서의 변수는 CIP 유무와 래티스바의 유무 또는 래티스바의 종류이다. 실험으로부터, TRS는 설계하중을 충분히 지지할 수 있는 전단성능을 가지고 있으며 실험체의 강도는 국내콘크리트구조기준에서 제시하는 일반식으로 적절하게 예측될 수 있는 것으로 나타났다. CIP가 타설되지 않은 시공단계에서는 래티스바의 기여도가 현저히 낮기 때문에 래티스바의 전단강도를 제외하고 설계하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.50-56
• /
• 2017

고층건물에서 횡력 저항의 주된 역할을 하는 외주골조는 기둥과 보를 직교시켜 구성하는 것이 일반적이었으나 최근 다양한 그리드형태의 부재배치가 이루어지고 있다. 선행연구에서는 아이소트러스 그리드를 고층건물의 외주골조로 적용한 구조적 적합성이 검토되었다. 본 연구에서는 $IsoTruss^{(R)}$ 그리드(ITG) 구조의 예비단계 설계시 외주골조 부재의 소요단면적 산정방법을 제안하였다. 모듈의 변형과 하중과의 평형조건, 허용 횡변위, 그리고 건물의 휨변형 대 전단변형의 비를 변수로 하여 소요단면적을 유도하였다. ITG 구조에서 외주골조의 부재는 횡하중에 직각인 평면(PPR), 평행한 평면(PPL), 경사진 평면(POQ)에 배치되는데 POQ에 배치된 부재는 PPR 또는 PPL에 투영시켜 부재의 강성을 반영하였다. 소요단면적은 모듈에 작용하는 전단력과 모멘트에 의해 영향을 받는데 부재사이즈 조닝을 달리하여 3가지 모델을 비교하였다. 본 연구의 효용성을 검증하기 위해 64층 건물을 설계하여 해석하였다. 최대 횡변위, 철골량, 기둥의 축력강도비를 비교분석하여 부재사이즈 조닝의 효과를 알아보았다. 제안식을 이용한 횡변위가 제한치의 약 97.3%로 나와 제안식을 설계 초기단계에서 부재사이즈의 선정에 유용하게 적용할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.261-269
• /
• 2003

편심브레이스골조의 설계에서 가장 중요한 인자는 링크보의 길이이다. 링크보의 길이에 따라 편심브레이스골조의 거동과 파괴메카니즘이 결정된다. 링크보의 길이가 짧아져 전단력에 의해 소성화되면 중심브레이스골조와 대등한 수평방향강성과 모멘트 연성골조의 연성을 동시에 확보할 수 있다. 또한 링크보의 길이가 길어지게 되면 링크보는 모멘트에 의해 소성화 되어 연성적인 거동을 확보할 수 없게 된다. 근래에 이르러 건축계획적인 측면에서는 링크보의 길이가 길어지는 것이 입면 및 단면계획이 용이하며, 그 필요성이 증대되고 있지만, 모멘트 링크에 대한 기존의 연구가 많이 수행되어 있지 않으며, 이와 관련된 자료가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 실험을 통해 다양한 접합디테일을 가진 모멘트링크보의 거동을 규명하고 모멘트링크보의 거동을 개선시킬 수 있는 접합디테일을 제시하고자 한다. 4개의 접합 디테일을 가진 총 16개의 실험체를 계획하여 이력거동 실험을 수행하였다.