• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권3호
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• pp.233-244
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• 2018

This study aims at evaluating the performance of repairing technique with CFRPs in recovering cyclic performance of damaged columns in flexure in terms of structural response parameters such as strength, dissipated energy, stiffness degradation. A 2/3 scaled substandard reinforced concrete frame was constructed to represent the substandard RC buildings especially in developing countries. These substandard buildings have several structural deficiencies such as strong beam-weak column phenomenon, improper reinforcement detailing and poor material properties. Flexural plastic hinges occurred at the columns ends after testing the substandard specimen under both constant axial load and reversed cyclic lateral loading. Afterwards, the damaged columns were externally wrapped with CFRP sheets both in transverse and longitudinal directions and then retested under the same loading protocol. In addition, ambient vibration measurements were taken from the undamaged, damaged and the repaired specimens at each structural repair steps to identify the effectiveness of each repairing step by monitoring the change in the natural frequencies of the tested specimen. The ambient vibration test results showed that the applied repairing technique with external CFRP wrapping was proved to recover stiffness of the pre-damaged specimen. Moreover, the lateral load capacity of the pre-damaged substandard RC frame was restored with externally bonded CFRP sheets.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.187-197
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• 2010

본 연구에서는 성능기반설계를 위한 기둥의 주철근비에 대하여 연구하였다. 일률적인 현행 설계기준과 달리, 다양한 기둥의 설계변수를 고려하여 기둥의 주철근을 정의하였다. 기둥의 최소철근비는 다음의 2 가지 사항을 고려하여 평가하였다; 1) 사용상태에서 콘크리트의 장기변형에 의한 철근의 조기항복 방지; 2) 내진설계시 기둥의 연성능력을 확보하기 위해 균열모멘트 이상의 극한휨강도 확보. 배근상태와 하중조건에 따른 기둥의 유효강성도 강도설계시 추가적으로 고려하였으며, 3 가지 사항을 고려한 주철근비 결정방법을 제안하였다. 제안된 방법은 설계예제에 적용되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.161-169
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• 2011

본 연구에서는, 철근 밀집 감소, 노무비 및 보수 보강비 절약, 향상된 부식 저항성, 공기 단축 등의 장점을 가지고 있는 고성능 철근으로 휨 보강된 이방향 슬래브를 제작하고 구조실험을 실시하였다. 상부 휨철근비, 기둥 인접부 휨철근의 집중배근, 강섬유 보강 콘크리트의 타설을 변수로 하여 실험하였고, 펀칭 전단강도 및 균열후 강성을 일반 철근 및 GFRP bar로 휨 보강된 슬래브의 펀칭 전단실험 결과와 비교하였다. 또한, 휨철근의 변형률 분포 및 균열제어 효과 등을 비교, 분석하였고, 휨철근비 계산을 위한 유효폭 산정 방법을 검토하였다. 고성능 철근의 사용으로 펀칭 전단강도가 향상되었고, 휨 철근량을 감소시킬 수 있었다. 기둥 인접부 휨철근의 집중배근을 통해 철근비의 감소 때문에 작아진 강성을 회복시킬 수 있었고, 훌륭한 변형률 분포 및 균열제어 효과를 나타내었다. 또한, 기둥 인접부에 대한 강섬유 보강 콘크리트의 타설은 펀칭 전단강도의 증가와 균열 제어에 탁월한 효과를 보였다. 휨철근비 산정을 위한 유효폭은 기둥면으로부터 슬래브 두께의 2배 이상으로 확대하는 것이 합리적이라 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.537-547
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• 2014

골조 유닛 모듈러 구조 형식은 기 제작된 유닛 구조물을 적층하여 건물을 보다 간편히 건설을 할 수 있어 중, 고층 건물에 적용이 확대되고 있다. 이러한 유닛 모듈러 구조 형식은 외력에 의하여 발생하는 축력과 휨모멘트를 지반에 잘 전달시켜야 함으로 각각의 유닛구조물은 기초와 적절히 연결되어야 한다. 본 연구에서는 새로운 형태의 매입형 유닛-기초 접합부를 제안하였으며, 제안된 접합부의 성능을 일련의 실험 연구를 통하여 평가하였다. 총 5개의 실물 크기의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였으며, 매입 길이와 엔드 플레이트와 같은 제안된 유닛-기초 접합부의 휨거동에 영향을 미칠 수 있는 인자들의 영향을 살펴보았다. 실험결과, 모든 실험체에서 강성은 최소한 반강접의 강성을 상회하는 것으로 나타났으며, 기둥의 매입길이는 본 연구에서 수행한 실험체에서 약 200mm가 적절한 것으로 파악되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.79-82
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• 2005

This study reports on the structural characteristics of slab-column connections using an ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete from new and retrospective data. The parameters investigated were the ' puddling ' of ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete and the use of high-strength concrete in the slab. The effects of these parameters on the punching shear capacity, negative moment cracking, and stiffness of the two-way slab specimens are investigated. Furthermore, the ACI Code (2002), the CSA Standard (1994), the BS Standard (1985) and the CEB-FIP Code (1990) predictions are compared to the experimental results obtained from some slab-column connections tested in this experiment and those tested by other investigators. The beneficial effects of the ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete puddling and of the use of high-strength concrete are demonstrated. It is also concluded that the punching shear strength of slab-column connections is a function of the flexural reinforcement ratio.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.45-52
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• 2005

본 연구의 대상은 두개의 박판 냉간성형 C형강 스터드와 벽체 마감재로 구성되어 있다. 보거동 해석에서는 풍하중을 받고 있는 벽체로 가정하여 패널 축방향에 대하여 횡방향으로 등분포하중이 작용하는 단순지지보로 간주하여 해석한다. 그리고 합성패널의 주요 강도감소인자를 고려한 처짐을 산정한다. 또한 기둥거동에서는 합성패널을 내력벽으로 가정하여 축방향 압축력이 작용하는 기둥으로 간주하여 해석한다. 이 패널은 근사해법인 에너지법을 사용하여 휨 좌굴 하중과 휨-비틂 좌굴 하중을 고려한 공칭 압축강도를 산정할 수 있다. 상기과정은 개발된 전산 프로그램을 이용하여 가용한 실험 결과와 비교하여 검증된다. 보거동에 있어서 실험치가 이론치의 97%의 근사치를 보였고, 기둥거동에서도 이론치에 대한 실험치 압축강도가 유사함을 보였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.29-35
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• 2007

본 연구에서는 반복 횡하중을 받는 콘크리트충전 탄소섬유튜브기둥의 휨성능 평가실험을 수행하였다. 시험체의 단면형상은 각형과 원형이며 탄소삼유튜브의 두께 및 와인딩각도(winding angle)를 실험변수로 채택하였다. 모든 시험체는 건물의 한 층 높이와 유사한 높이를 갖는 full scale 크기로 제작되었으며 3대의 가력기(actuator)를 동시에 가동시켜 축하중과 횡하중을 가력하였다. 실험결과를 분석하여 기둥의 휨강도, 변형능력 및 에너지소산능력을 평가하였으며, 횡하중에 대한 기둥의 연성거동 또한 평가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권4호통권29호
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• pp.85-94
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• 1996

This paper investigated structural behaviors of joint of concrete filled steel tube column and P.C reinforced concrete beam through a series of hysteretic behavior experiment. The results are summarised as follows: (1) The joint stiffness of concrete filled square steel tube column and P.C reinforecd beam was higher than that of concrete filled circular steel tube column and P.C reinforecd beam, and it was decreased as the increase of the number of hysteretic cycle. (2) The aspects of the hysteretic behavior in the joint was stable as the increase of the number of hysteretic cycle, and rotation resisting capacity of joint of concrete filled square steel tube column and P.C reinforced concrete beam was higher than those of the concrete filled circular steel tube column and P.C reinforced concrete beam. (3) Some restriction must be put upon the ratio of axial force in this joint model because the load carrying capacity was decreased by flexural and flexural-torsional buckling in case of the ratio of axial force 0.6. (4) The emprical formula to predict the ultimate capacity of joint model to superimpose shearing strength of steel web(H section) and bending strength of reinforced concrete beam was expected.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권2호
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• pp.157-185
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• 2014

This paper examines the behaviour of two types of practical open beam-to-tubular column connection details subjected to combined moment, axial and/or shear loads. Detailed continuum finite element models are developed and validated against available experimental results, and extended to deal with flexural, axial and shear load interactions. A numerical investigation is then carried out on the behaviour of selected connections with different stiffness and strength characteristics under various load combination scenarios. The influence of applied levels of axial tensile or compressive loads on the bending stiffness and capacity is examined and discussed. Additionally, the interaction effects between shear forces and co-existing bending and axial loads are examined and shown to be comparatively insignificant in terms of stiffness and capacity in most cases. It is also shown that the range of connections considered in this paper can provide rotational ductility levels in excess of those required under typical design scenarios. Based on these findings, a simplified component-based representation is proposed and described, and its ability to represent the connection response under combined loading is verified using results from detailed numerical simulations.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권5호
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• pp.587-601
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• 2008

In this study, a numerical procedure based on the finite element method for materially and geometrically nonlinear analysis of reinforced and prestressed concrete slender columns with arbitrary section subjected to combined biaxial bending and axial load is developed. In order to overcome the low computer efficiency of the conventional section integration method in which the reinforced concrete section is divided into a large number of small areas, an efficient section integration method is used to determine the section tangent stiffness. In this method, the arbitrary shaped cross section is divided into several concrete trapezoids according to boundary vertices, and the contribution of each trapezoid to section stiffness is determined by integrating directly the trapezoid. The space frame flexural theory is utilized to derive the element tangent stiffness matrix. The nonlinear full-range member response is traced by an updated normal plane arc-length solution method. The analytical results agree well with the experimental ones.