• 토지주택연구
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• 제6권1호
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• pp.21-29
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• 2015

연결보는 지진하중에 효과적으로 저항하기 위하여 적절한 강도, 강성, 변형능력을 지녀야 한다. 특히 스팬-춤 비가 2.0 이하인 대각선다발철근을 갖는 특수전단벽 연결보는 일반 연결보보다 더 높은 강도, 강성, 연성능력을 갖게 되나 대각선다발철근 상세는 시공에 큰 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제에 대한 해결방안의 하나로서 대각선다발철근 상세를 대체하기 위한 대안상세들이 실험적으로 연구되었다. 실험결과, 앵글형태로 보강된 SA실험체가 대각방향 보강근을 완전히 제거한 SB시리즈의 실험체와 비교하여 더 안정된 거동을 보였으며, 기존의 대각선다발철근상세를 갖는 CA실험체와 비교하여 유사한 강도, 강성, 에너지소산능력과 변형능력(drift)을 나타내었다.

• Coupled systems mechanics
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• 제3권2호
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• pp.195-211
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• 2014

When strong seismic forces act on reinforced concrete structures, their beam-column connections are very susceptible to damage during the earthquake event. The aim of this numerical work is to evaluate the influence of the internal steel reinforcement array on the nonlinear response of a RC beam-column connection when it is subjected to strong cyclic loading -as a seismic load. For this, two specimens (extracted from an experimental test of 12 RC beam-column connections reported in literature) were modeled in the Finite Element code FEAP considering different stirrup's arrays. In order to evaluate the nonlinear response of the RC beam-column connection, the 2D model takes into account the nonlinear thermodynamic behavior of each component: for concrete, a damage model is used; for steel reinforcement, it is adopted a classical plasticity model; in the case of the steel-concrete bonding, this one is considered perfect without degradation. At the end, we show a comparison between the experimental test's responses and the numerical results, which includes the distribution of shear stresses and damage inside the concrete core of the beam-column connection; in the other hand, the effects on the connection of a low and high state of confinement are analyzed for all cases.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권2호
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• pp.235-251
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• 2019

Corrosion of reinforcement is the greatest threat to the safety of existing reinforced concrete (RC) structures. Most of the olden structures are gravity load designed (GLD) and are seismically deficient. In present study, investigations are carried out on corrosion damaged GLD beam-column sub-assemblages under reverse cyclic loading, in order to evaluate their seismic performance. Five GLD beam-column sub-assemblage specimens comprising of i) One uncorroded ii) Two corroded iii) One uncorroded strengthened with steel bracket and haunch iv) One corroded strengthened with steel bracket and haunch, are tested under reverse cyclic loading. The performances of these specimens are assessed in terms of hysteretic behaviour, energy dissipation and strength degradation. It is noted that the nature of corrosion i.e. uniform or pitting corrosion and its location have significant influence on the behaviour of corrosion damaged GLD beam-column sub-assemblages. The corroded specimens with localised corrosion pits showed in-cyclic strength degradation. The study also reveals that external strengthening which provides an alternate force path but depends on the strength of the existing reinforcement bars, is able to mitigate the seismic risk of corroded GLD beam-column sub-assemblages to the level of control uncorroded GLD specimen.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권3호
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• pp.367-382
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• 2019

This paper presents experimental and analytical investigations on additional fixed-end rotations resulting from the strain penetration of high-strength reinforcement in reinforced concrete (RC) beam-column connections under monotonic loading. The experimental part included the test of 18 interior beam-column connections with straight long steel bars and 24 exterior beam-column connections with hooked and headed steel bars. Rebar strains along the anchorage length were recorded at the yielding and ultimate states. Furthermore, a numerical program was developed to study the effect of strain penetration in beam-column connections. The numerical results showed good agreement with the test results. Finally, 87 simulated specimens were designed with various parameters based on the test specimens. The effect of concrete compressive strength ($f_c$), yield strength ($f_y$), diameter ($d_b$), and anchorage length ($l_{ah}$) of the reinforcement in the beam-column connection was examined through a parametric study. The results indicated that additional fixed-end rotations increased with a decrease in $f_c$ and an increase in $f_y$, $d_b$ and $l_{ah}$. Moreover, the growth rate of additional fixed-end rotations at the yielding state was faster than that at the ultimate state when high-strength steel bars were used.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2017

현행 규정에 따르면, 세장비 4 미만의 연결보에 대각철근을 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 대각선 다발철근 상세는 보 내부의 철근 배근작업을 어렵게 만들고, 이는 또한 시공불량으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 고강도 철근(SD500 및 SD600)으로 보강된 콘크리트 연결보에 관한 실험결과를 나타내었다. 연결보 제작시 시공성을 향상시키기 위하여, 본 연구에서는 헤드바를 갖는 대구경 철근을 사용하였다. 배근상세 및 세장비를 변수로 하여, 2가지의 실규모 연결보를 제작 및 실험하였다. 전단벽을 연결하는 보의 실제 거동특성을 모사하기 위하여, 링크 조인트를 갖는 철골 구조물을 반력바닥에 설치하였다. 실험 결과, 연결보와 전단벽 접합부에서의 균열 및 철근이 항복되면서, 점차 연결보 중앙부로 손상이 진전되는 것으로 나타났다. 연결보는 FEMA 450-1의 설계변위에 대한 전단벽 층간변위 규정에 요구되는 변형능력을 충분히 갖는 것으로 나타났다. 그러나 고강도 철근으로 보강된 연결보의 상세설계를 위해서는, 다양한 세장비가 연결보의 구조거동에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6542-6549
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• 2013

콘크리트 구조물이 대형화됨에 따라 고교각, 장지간의 보 등 부재가 장대화되고 있으며, 장지간의 철근콘크리트 부재에서는 자중을 줄이고 강성을 증가시키기 위해 속빈 단면을 사용하는 것이 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 철근콘크리트 속빈 단면 보의 모멘트-곡률 관계를 해석적 방법으로 구하여 속빈 부분의 크기, 상부플랜지와 복부의 철근 배치조건이 부재의 휨거동 및 곡률연성지수에 미치는 영향을 분석하였다. 속빈 부분의 크기($b_i/b_o$ 또는 $h_i/h_o$)가 0.5이하일 때에는 곡률연성지수가 일정하게 유지되며, 0.7이상이 되면 곡률연성지수가 급격히 감소하였다. 또한, 복부에 철근을 배치하면 곡률연성지수가 감소하며 단철근 보에서와 같은 수준의 연성지수를 얻기 위해서는 복부에 배치한 철근과 같은 양을 상부플랜지에 배치해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.539-548
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• 2008

본 연구는 기존에 발표한 T형 모듈단면 프로파일보의 적용가능성을 확인하기 위해 실험체를 제작하고 전단보강 유무에 따른 휨 및 전단거동을 측정하여 그 결과를 소성이론식과 비교 분석하였다. 모듈단면 프로파일보는 프로파일이 거푸집기능에 추가하여 휨 및 전단저항성능에 기여하고 모듈개념을 통해 성형성능을 향상시킨다. 실험결과 전단보강을 실시한 TS계열 실험체가 전단보강이 없는 T계열 실험체에 비해 우수한 휨저항 능력을 나타내 사용된 전단보강재는 적절하게 전단력을 분담하고 있는 것으로 파악되었으나 T1-1실험체를 제외한 모든 실험체에서 볼트의 전단파괴에 의한 모듈간 슬립현상이 발생되어 휨저항 성능이 충분히 발휘되지 못한 것으로 판단된다. 추후 전단연결재를 변수로 한 T형 모듈단면 프로파일보에 관한 연구를 통해 적절한 모듈간 접합방법이 연구 되어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.143-151
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• 2021

이 논문에서는 철근 부식을 촉진시킨 휨 부재의 4점 재하 재하실험을 통하여 철근 지름 및 부식률의 변화에 따른 처짐과 곡률 및 균열모멘트의 변화를 측정하는 실험을 수행하였다. 부식률은 중량비로 0%, 2%, 5% 및 10%로 변화하였으며, 철근의 지름은 각각 10mm, 13mm 및 19mm로 하였다. 실험 결과에 따르면 처짐에 대한 철근 지름의 영향은 크지 않았으며, 철근의 부식률이 2%를 초과하는 경우 부식되지 않은 철근을 가진 부재에 비하여 처짐이 증가하고 균열모멘트가 감소하는 경향을 확인하였다. 이는 부식된 철근에 대한 직접인발 시험과 동일한 경향을 보이는 것이며, 철근의 부식률이 크지 않은 경우 휨거동에 대한 부식의 영향이 크지 않음을 의미한다. 또한, 철근이 부식된 철근콘크리트 부재의 처짐량을 산정하기 위하여 부식률에 따른 균열모멘트의 변화를 반영하는 처짐 보정계수를 도출하고 실험결과를 통하여 그 적용성을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.533-536
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• 1999

The primary purpose of this study is to investigate experimentally the effect of steel fiber reinforcement on the total energy dissipation capacity of R/C flexural members and to make a contribution to the construction of 40~60 story R/C high rise building by developing the new materials and reinforcing details which can improve the seismic performance of high-strength R/C beam-column joints. Experimental research was carried out on 4 type specimen under cyclic loading. Main variables are steel fiber reinforcement, intermediate reinforcements and yield strength of rebars. From the test results, steel fiber reinforcement can improve the ductility of R/C flexural members.

• Computers and Concrete
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• 제12권4호
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• pp.443-498
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• 2013

A detailed finite element modeling is presented for the simulation of the nonlinear behavior of reinforced concrete structures which manages to predict the nonlinear behavior of four different experimental setups with computational efficiency, robustness and accuracy. The proposed modeling method uses 8-node hexahedral isoparametric elements for the discretization of concrete. Steel rebars may have any orientation inside the solid concrete elements allowing the simulation of longitudinal as well as transverse reinforcement. Concrete cracking is treated with the smeared crack approach, while steel reinforcement is modeled with the natural beam-column flexibility-based element that takes into consideration shear and bending stiffness. The performance of the proposed modeling is demonstrated by comparing the numerical predictions with existing experimental and numerical results in the literature as well as with those of a commercial code. The results show that the proposed refined simulation predicts accurately the nonlinear inelastic behavior of reinforced concrete structures achieving numerical robustness and computational efficiency.