• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.325-336
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• 2023

A significant component of many civil constructions such as buildings, reservoirs, bridges, and sports halls, concrete has become increasingly popular due to its versatile properties. Concrete's internal characteristics change due to the use of different types of fibers, including changes in its microstructure, volume, and hole dimensions. Additionally, the type, dimensions, and distribution of fibers in concrete can affect the results of flexural strength tests by affecting its compressive and tensile strength. Due to a lack of information, fiber concrete is a new composite material in the production industry that requires laboratory studies to determine its behavior. This study investigated the bending behavior of multilayer slabs made of concrete reinforced by polyamide-propylene fibers against impact in weight lifting exercises. Results showed that adding fibers to concrete slab samples improved the mechanical properties while replacing them hurt the mechanical properties and failure of polymer fiber-reinforced concrete. On the other hand, adding and replacing fibers increases durability and has a positive effect.

• 국제학술발표논문집
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• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.1272-1277
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• 2009

Since improved capacity for RC bridges has been required due to deterioration or increase in traffic, the deflection of cracked reinforced concrete slabs need to be reconsidered. Strengthening is known as the better way to improve capacity of bridges than reconstructing. In this paper, Fiber Reinforced Plastic (FRP) was introduced as one of the best strengthening methods for civil structures. The structures strengthened with FRPs can improve the strengthening capacity and serviceability. Therefore, CFRP sheet and Glass Fiber-Steel Composite Plate (GSP) in this research were used for strengthening slabs of RC bridges. Experimental data from the strengthening will be helpful to better understand the effect of the strengthening and effective flexural rigidity.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.589-600
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• 1997

냉간성형된 데크플레이트는 건물의 바닥슬래브에 콘크리트 타설시 거푸집용으로만 주로 사용되었으나, 콘크리트와의 일체성을 높임으로써 주인장재 역할을 할 수 있는 합성용 데크가 등장하고 있다. 본 논문은 새로 개발된 합성용 데크의 구조성능 평가를 위한 연구의 결과를 제시하고 있다. 신형상의 데크는 콘크리트와 데크사이의 합성효과를 개선하기 위하여 locking rib와 dove tail 및 강력한 엠보싱이 추가되었다. 콘크리트와 데크플레이트사이의 합성효과를 규명하기 위하여 28개의 실험체가 실험되어 졌다. 본 연구의 중요, 변수는 스팬, 데크플레이트 두께, 지지조건, 지지점에 전단연결재의 유무등이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.313-323
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• 2012

본 연구의 목적은 콘크리트량을 저감시키기 위해 오메가형 강판을 삽입한 철선일체형 중공 데크플레이트 슬래브와 용접 H형강합성보의 휨성능 및 $CO_2$ 감소량을 평가하는 것이다. 중공 데크플레이트 슬래브는 콘크리트의 양을 줄여 건물의 중량을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경친화적인 구조물을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 액츄에이터를 이용한 단조가력 실험을 실시하여 합성보의 휨성능을 평가하였으며, 기존연구를 바탕으로 이산화탄소의 배출량을 정량적으로 평가하였다. 주요 실험 변수는 오메가형 강판 상부 슬래브의 콘크리트 두께, 오메가형 강판의 단속길이 등이다. 실험결과, 용접 H형강 보에 오메가형 강판을 삽입한 철선일체형 중공 데크플레이트 슬래브를 적용하여 합성보로 사용하면, 콘크리트 양의 감소에 의한 합성보의 휨내력 저하는 없는 것으로 나타났으며, $CO_2$ 절감에도 효과적인 것으로 나타났다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제9권3호
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• pp.271-287
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• 2022

This study investigates the bending behavior of a composite concrete slab roof with different methods of externally strengthing using steel plates and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) strips. First, the concrete slab model which was reinforced with CFRP strips on the bottom surface of it is validated using experimental data, and then, using numerical modeling, 7 different models of square-shaped composite slab roofs are developed in ABAQUS software using the finite element modeling. Developed models include steel rebar reinforced concrete slab with variable thickness of CFRP and steel plates. Considering the control sample which has no external reinforcement, a set of 8 different reinforcement states has been investigated. Each of these 8 states is examined with 6 different uncertainties in terms of the properties of the materials in the construction of concrete slabs, which make 48 numerical models. In all models loading process is continued until complete failure occurs. The results from numerical investigations showed using the steel plates as an executive method for strengthening, the bending capacity of reinforced concrete slabs is increased in the ultimate bearing capacity of the slab by about 1.69 to 2.48 times. Also using CFRP strips, the increases in ultimate bearing capacity of the slab were about 1.61 to 2.36 times in different models with different material uncertainties.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.599-608
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• 2010

트러스의 상현재와 콘크리트 슬래브가 합성 거동하는 합성 트러스는 장스팬에 경제적인 구조시스템임에도 불구하고 현재 국내에서 설계되는 대부분의 트러스 보는 바닥슬래브와의 합성효과를 전혀 고려하지 않고 설계되고 있다. 슬래브와 트러스 보의 합성효과를 고려할 경우에는 단순히 고정하중으로 취급되던 슬래브를 구조체로서 활용할 수 있으므로 구조 재료를 매우 효율적으로 활용할 수 있게 되고 구조체의 강성이 증가하게 되므로 장스팬 설계의 중요 변수인 사용성 측면에서도 상당한 이점을 확보할 수 있게 된다. 이와 더불어 슬래브 하부에 다양한 설비 시설을 위한 공간이 확보되므로 보의 춤이 깊어지는데 대한 단점을 상당부분 상쇄할 수 있게 된다. 본 연구는 합성 트러스 시스템을 개발함에 있어 국내 현실을 충분히 반영하여 국내 설계 및 시공 현장에서 바로 적용하기 위한 초기단계의 연구로서 실험과 수치해석을 통해 스터드 커넥터의 유 무에 따른 합성 트러스의 역학적 거동 특성을 평가하기 위한 것에 목적을 두고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.413-423
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• 2007

기존의 층고절감형 합성보 시스템은 철골보의 웨브면에 바닥판을 삽입하여 시공하기 때문에 상대적으로 기존 합성보 형식과 비교하여 층고를 대폭적으로 줄일 수 있지만, 적용되는 철골보 춤이 제한되기 때문에 적용 가능한 스팬이 한정되어 있어 여러 가지 다양한 건축구조의 수요에 능동적으로 대처하기가 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 층고절감형 합성보의 단점을 해결하기 위하여 합성보의 춤을 자유로이 조절할 수 있는 층고절감형 매입형 합성보를 개발하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 강팡성형 철골보를 가지는 불완전 합성보의 휨거동에 관한 것이다. 총 5개의 실대형 실험체를 전단연결재 및 보강근의 사용유무, 슬래브 형식을 주요변수로 하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않은 실험체는 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 $0.20{\sim}0.76N/mm^2$의 부착응력을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.37-45
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• 2013

본 연구에서는 다양한 RC 슬래브의 접촉 발파 실험을 수행하여 내폭 성능을 평가하였다. RC 슬래브의 내폭 성능 향상을 위해 섬유 보강과 외부 CFRP 시트 보강을 도입하였다. 폭발하중 실험은 $2,000{\times}1,000{\times}100mm$ RC 슬래브를 제작하였고, 일반 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트, 하이브리드 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체, 초고성능 콘크리트를 적용하였다. 접촉 발파로 생긴 RC 슬래브의 손상 정도를 크레틀, 스폴과 브리치의 직경과 깊이로 평가하였다. 실험 결과를 LS-DYNA 유한요소해석 프로그램과 Morishita 등의 예측식으로 검증하고 비교분석하였다. 분석 결과, LS-DYNA 프로그램을 이용하여 크레틀, 스폴, 브리치의 직경 및 깊이에 대한 개략적인 예측이 가능하며, 폭발하중 하에서 손상부의 거시적 거동을 모사함으로써 부재의 파괴 이력을 나타낼 수 있었다. 국부 손상에 대한 세가지 예측식이 소개되어 있으나 경험식으로써의 한계가 존재하며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제3권4호
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• pp.243-260
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• 2003

This paper reports on the development of a new composite slab system that uses a large- lipped steel channel and reinforced concrete. The advantages of this new system are that it serves as both a structural unit and an unsupported form and it has a secondary structural barrier function. A concrete pouring test was carried out for the large-lipped steel channel. Full-scale tests were carried out to assess the flexural strength-deformation characteristics and structural mechanics of the composite slab. The barrier mechanics of the steel channel concrete element (referred to as the SC subunit) of the composite slab are examined. The test results indicate that the new composite slab has excellent strength, ductility characteristics, and a structural barrier function in its SC subunit that is highly effective against severe loading.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권3호
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• pp.281-295
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• 2010

An experimental and a non linear finite element investigation on the behavior of steel-concrete composite beams stiffened in hogging moment region with Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) sheets is presented in this paper. A total of five specimens were tested under two-point loads. Three of the composite beams included concrete slab while the other two beams had composite slabs. The stiffening was achieved by attaching CFRP sheets to the concrete surface at the position of negative bending moment. The suggested CFRP sheets arrangement enhanced the overall beam behavior and increased the composite beam capacity. Valuable parametric study was conducted using a three dimensional finite element model using ANSYS program. Both geometrical and material nonlinearity were included. The studied parameters included CFRP sheet arrangement, concrete strength and degree of shear connection.