• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.993-996
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• 2008

콘크리트 구조물 설계에 사용되는 콘크리트 압축 응력블럭은 실제 응력분포를 등가의 삼각형, 직사각형, 사다리꼴 또는 포물선-직선 등 여러 형태로 나타낸 것이다. 이러한 콘크리트의 압축 응력블럭은 주요 선진국의 설계기준마다 그 형태가 조금씩 다르며, 각 나라 콘크리트의 재료적 특성을 반영하여 적용하고 있다. 현재, 우리나라 콘크리트 설계기준에 적용하고 있는 직사각형 압축 응력블럭은 ACI 설계기준과 동일한 형태이고, 이는 고강도 콘크리트의 재료적 특성을 반영하지 못하여 비합리적 이라는 여러 연구결과가 발표되어왔다. 본 연구는 주요 선진국의 설계기준에 적용되는 콘크리트 압축 응력블럭에 대해 검토하였으며, 우리나라 콘크리트의 재료적 특성을 알기 위해 콘크리트 압축 응력블럭 실험을 실시하였다. 실험을 통해 하중 및 변형률을 얻었으며, 실험 결과에 의한 응력블럭계수를 도출하였다. 실험에 의한 응력블럭계수와 주요 선진국의 설계기준에 적용하는 응력블럭계수 값들을 비교.분석하였다. 또한, 주요 설계기준의 응력블럭에 따른 공칭 축력-모멘트 상관도를 비교 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.597-606
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• 2006

섬유강화 플라스틱은 강재의 단점을 보완할 수 있는 다양한 장점을 가지고 있기 때문에 현재 건설구조재로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 펄트루젼 FRP를 구조압축재로 사용하기 위한 설계식의 개발에 관한 연구의 일부로서 설계강도에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 국부좌굴거동에 관한 연구이다. 직교이방성 판요소로 구성된 압축부재의 설계에서 국부좌굴의 발생 여부, 국부좌굴을 주도하는 판요소의 구별 등은 매우 중요한 설계요소이며, 이러한 거동을 정밀해법에 의해 계산하기란 매우 복잡하고 난해하다. 따라서, 본 연구에서는 펄트루젼 압축부재의 설계규준 개발을 위해 필요한 국부좌굴계수를 정밀해법, 에너지법, 매개변수 해석 등의 방법을 적용하여 정확하면서도 쉽게 직교이방성판의 좌굴계수와 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴계수를 계산할 수 있는 근사식을 제안하였으며 제안된 근사식을 사용하여 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴발생 여부 및 국부좌굴을 주도하는 판요소를 구별할 수 있는 방법을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제21권3호
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• pp.24-30
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• 2008

건설분야에서 사용하고 있는 건설재료인 콘크리트는 대부분 외기에 직접 노출되어 있기 때문에 유해환경으로부터 열화되어 내구성이 저하될 수 있다. 특히, 교량의 교각 및 말뚝과 같은 부재들은 수분의 침투, 동결융해 등의 영향으로 내구성의 감소정도가 심각할 수 있다. 최근 이러한 문제점을 보완하고 효율적인 부재를 제작하기 위해 토목분야에서는 CFFT(Concrete Filled FRP Tube)가 제안되어 연구되고 있다. CFFT는 효율적으로 콘크리트를 구속하여 압축성능을 향상시키고, 화학적 저항성이 우수한 FRP가 외부에 노출되어 반영구적으로 사용될 수 있으며, 연성, 에너지 흡수능력 등을 향상시키는 것으로 평가되고 있다. 그러나 CFFT에 대한 설계규준이 마련되어 있지 않고, FRP-콘크리트 합성부재에 대한 구조거동이 불확실하여 현장에 적용하기 위해서는 다양한 연구가 선행되어야 한다. 이 연구에서는 CFFT에 대한 압축실험을 통해 구조적 거동을 조사하였으며, 실험결과와 기존 연구결과를 비교 분석하여 극한압축강도 및 변형률을 예측할 수 있는 식을 제안하였다. 또한, CFFT의 압축실험에서 고려되어야 할 사항들에 대해 간략히 설명하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권1호
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• pp.129-144
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• 2013

Load-carrying capacity of combined members consisted of inner and sleeved tubes subjected to axial compression was investigated in this paper. Considering the initial bending of the inner tube and perfect elasto-plasticity material model, structural behavior of the sleeved member was analyzed by theoretic deduction, which could be divided into three states: the elastic inner tube contacts the outer sleeved tube, only the inner tube becomes plastic and both the inner and outer sleeved tubes become plastic. Curves between axial compressive loads and lateral displacements of the middle sections of the inner tubes were obtained. Then four sleeved members were analyzed through FEM, and the numerical results were consistent with the theoretic formulas. Finally, experiments of full-scale sleeved members were performed. The results obtained from the theoretical analysis were verified against experimental results. The compressive load-lateral displacement curves from the theoretical analysis and the tests are similar and well indicate the point when the inner tube contacts the sleeved tube. Load-carrying capacity of the inner tube can be improved due to the sleeved tube. This paper provides theoretical basis for application of the sleeved members in reinforcement engineering.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.121-133
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• 1993

본 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 합리적인 해석 및 설계를 위하여 진보된 신뢰성해석기법을 정립하기 위한 연구를 수행하였다. 철근콘크리트 구조물은 그 특성상 콘크리트와 철근 등 사용재료의 변동성이 크고, 작용하는 하중도 불확실성을 내포하고 있어 이들 변수의 분산성을 합리적으로 고찰하여야 구조물의 합리적인 안전도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트와 철근 등 사용재료와 부재 단연치수의 확률특성을 분석하였고, 이로부터 부재 저항능력의 확률특성을 산정하는 방법을 제시하였다. 또한, 압축과 휨을 함께 받는 부재와 확대기초의 한계상태함수식을 유도하였고, 이를 바탕으로 불변2차모멘트법을 이용한 신뢰성해석을 수행하였다. 본 논문은 앞으로 철근콘크리트 구조물의 합리적인 안전도 확보를 위한 신뢰성해석에 유용한 토대를 제시하고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권4호통권29호
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• pp.3-17
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• 1996

The purpose of this paper is to investigate experimentally and theoretically the strength and deformation of K-joints in welded Warren-type square hollow structural section truss. There are 2 types in K-joints in K-joints having one compression bracing member and one tension bracing member. One type is KP-series that brae members are rotated to $45^{\circ}$, another type is KS-series that are not rotated. Principal parameters are the ratio of the chord width to thickness (D/T=33.3, 25, 16.7), the ratio of brace width to chord width(d/D=0.4, 0.5, 0.67, 0.83, 1.0) and the ratio of eccenticity to chord height (e/D=0.25, 0.125, 0, -0.125, -0.25, -0.375, -0.5). The important results obtained from the experiments are as follow ; The strength of K-joints increase proportionally as the D/T ratio decreases, and the d/D ratio increases. But the e/D ratio has no correlation with the strength of K-joints. Generally the strength and ductility ratio of KP-series increase more than a current type(KS-series) in full ${\beta}$range.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-23
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• 1990

세장비가 작은 구조부재는 충돌과 같은 상황하에서 압축을 받는 경우, 축방향으로 접혀지는 소성 변형에 의해서 충돌에너지의 대부분을 흡수한다. 이 경우, 관성을 무시한다 하더라도 연강 부재의 정적인 하중에 대한 압괴강도에 비해서 변형률에 의한 영향으로 인해 동적 압괴 강도가 높아진다는 것은 잘 알려진 사실이다. 본 논문에서는 부재의 정적 하중에 대한 압괴강도 추정법을 소성변형의 운동학적 방법을 이용하여 수행하였다. 종래의 항복하중에 변형률을 고려한 동적 압괴 하중 추정치가 동적 영향을 과대평가하게 되므로 평균 소성변형 응력의 변형률에 대한 영향을 고려하여 튜브부재의 동적 압괴 강도 추정을 유도하였고, 이를 발표된 실험결과와 비교 검토하였다. 본 연구에서 얻은 만족스러운 결과를 토대로 하여 앞으로 이 방법을 선박의 충돌시 선수구조의 충돌에너지 흡수의 추정에 적용시킬 것이다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권2호
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• pp.229-242
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• 2018

High strength steel is widely used in industrial applications to improve the load-bearing capacity and reduce the overall weight and cost. To take advantage of the benefits of this type of steel in construction, an innovative hybrid fabricated member consisting of high strength steel tubes welded to mild steel plates has recently been developed. Component-scale uniaxial and multiaxial cyclic experiments have been conducted with simultaneous constant or varying axial compression loads using a multi-axial substructure testing facility. The structural interaction of high strength steel tubes with mild steel plates is investigated in terms of member capacity, strength and stiffness deterioration and the development of plastic hinges. The deterioration parameters of hybrid specimens are calibrated and compared against those of conventional steel specimens. Effect of varying axial force and loading direction on the hysteretic deterioration model, failure modes and axial shortening is also studied. Plate and tube elements in hybrid members interact such that the high strength steel is kept within its ultimate strain range to prevent sudden fracture due to its low ultimate to yield strain ratio while the ductile performance of plate governs the global failure mechanism. High strength material also significantly reduces the axial shortening in columns which prevents undesirable frame deformations.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권3호
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• pp.369-388
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• 2022

Composite effect between steel and recycled aggregate concrete (RAC) in steel reinforced-RAC (SRRAC) structures can effectively improve RAC's adverse mechanical properties due to the natural defects of recycled coarse aggregate (RCA). However, the performance of SRRAC after thermal exposure will have a great impact on the safety of the structure. In this paper, firstly, the mechanical properties of SRRAC structures after high temperatures exposure were tested, including 24 SRRAC columns and 32 SRRAC beams. Then, the change rules of beams and columns performance with the maximum temperature and replacement percentage were compared. Finally, the formulas to evaluate the residual bearing capacity of SRRAC beams and columns after exposure to high temperatures were established. The experimental results show that the maximum exposure temperature can be judged by the apparent phenomenon and mass loss ratio of RAC. After high temperatures exposure, the mechanical properties of SRRAC beams and columns change significantly, where the degradation of bearing capacity and stiffness is the most obvious. Moreover, it is found that the degradation degree of compression member is more serious than that of flexural member. The formulas of residual bearing capacity established by introducing influence coefficient of material strength agree well with the experimental results.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.109-119
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• 2010

600MPa급 고강도 강관은 항복강도와 항복비에 대한 제한이 따른다. 현재 여러 기준에는 항복강도 360MPa 이하, 항복비 80% 이하를 사용하도록 권장하고 있다. 한계상태에서 고강도 강재의 압축세장비가 저강도 강재보다 작아져 압축지관의 좌굴발생이 야기되기 때문에 압축좌굴에 대한 거동을 이해하는 것은 필수적이다. 또한 각형강관에 대한 많은 실험데이터는 있지만 고강도 원형강관에 대한 실험은 많지 않다. 그래서 이 논문의 주된 목적은 실험에 앞서 원형강관을 유한요소 해석을 통하여 압축 좌굴과 고강도 강재의 접합부 한계상태식에 대한 검증을 통하여 600MPa와 400MPa 강재의 사용성을 알고자 하는 것이다. 이 해석은 구조물의 거동을 이해하기 위하여 폭두께비, 지관각도, 항복비, 편심을 주된 변수로 하여 범용프로그램인 아바쿠스를 사용하여 해석을 수행하였다. 그 결과 같은 하중에서 고강도 강재의 압축지관은 탄성좌굴이 발생하고 저강도 강재는 비탄성좌굴이 발생하는 것을 확인하였고 항복비가 80%이상인 경우 접합부가 취성파괴 되었다. 그리고 고강도 강재에서 주강관의 폭두께비를 변화시켰을 때 주관과 지관의 상대적인 폭두께비로 인해 해석값이 기준값보다 감소함을 알 수 있었다. 그러나 그 외 변수들로 인한 해석상 고강도 강재의 접합부 하중의 변화는 없는 것으로 확인하였다.