• Computers and Concrete
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• 제17권5호
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• pp.673-692
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• 2016

In the standards, minimum reinforcement ratios are presented as the least reinforcement ratios that bearing elements should have in a way to include all systems and in general. However, naturally these general minimum ratios might be presented as being lower than the normally required reinforcement ratios by criteria such as system size, bearing system arrangement, section situation and distributions of the elements and earthquake effect. In this case, minimum reinforcement ratios may remain as meaningless restrictions. Then grouping the criterion that might affect reinforcement ratios according to certain parameters and creating minimum reinforcement ratios regarding preliminary design will provide ease and safety during the project designing. Moreover, it will enable fast and simple examinations in the beginning of project control and evaluation process. By means of the data which could be defined as "preliminary design & minimum reinforcement ratios", a more realistic and safe restriction compared to general minimum reinforcement ratios could be presented. As a result of numerous comprehensive studies, reinforcement ratios to include all certain systems might be obtained. Today, thanks to the development level of finite elements programs which can make reinforced concrete modelling, with the studies that are impossible to carry out beforehand, this deficiency in the minimum reinforcement ratios in the standarts may at least be partially made up with the advisory regulation of preliminary design & minimum reinforcement ratios. As the structure of the system to be examined and the diversity of the parameters range from the specific to the general, preliminary design & minimum reinforcement ratios will approximate to general minimum reinforcement ratios in real terms. By focusing on a more specific system structure and diversity of the parameters, preliminary design and even design reinforcement ratios will be approximated. In this preliminary study, a route between these two extremes was attempted to be followed. Today, it is possible to determine suggested practical ratios for project designs through carrying out numerous studies.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.10-17
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• 2004

활하중 4903Pa를 적용하여 최소깊이로 최적 설계한, 실물크기 U형 보에 대하여 전단경간과 내민보 길이를 다르게 하여 4번의 전단실험을 수행하였다. 토핑 콘크리트를 타설한 경간 10.5m 실물크기 U형 합성보는 보의 폭/깊이 비가 2이상이다. 이프리캐스트 프리스트레스트 보의 단부 전단거동을 평가하는 과정에서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 이 합성 U형 보는 최종파괴에 이를 때까지 일체 거동하였으며, 강도설계 규준에 합당한 휨과 전단거동을 보여주었다. 2) 본 연구결과의 범위 안에서, 본 연구에서 고려한 보깊이가 얕은 U형 보의 전체정착길이는 집중하중 위치에 대한 ACI 정착길이 요구식이 정착부착파괴의 가부를 결정하는 기준이 되었다 3) 단부쪽에 발생한 전단균열은 모두 정착파괴로 연결되는 것이 아니며, 선행된 슬립이 존재할 때 정착부착파괴로 유도될 수 있다. 4) 보 중앙축 부근의 일반휨철근은 보의 연성파괴를 유도하는 역할을 위하여 효과적으로 활용될 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권6호
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• pp.819-838
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• 2013

This paper summarises the results of an experimental study to investigate the flexural behaviour of reinforced concrete beams strengthened using carbon-fibre reinforced polymer (CFRP) laminate in four-point bending. The experimental parameters included are the reinforcing bar ratio ${\rho}_s$ and preload level. Four bar ratios were selected (${\rho}_s=0.13$ to 0.86%), representing the section of two longitudinal tensile reinforcements, with diameters of 8, 14, 16, and 20 mm in order to reveal the effect of bar ratio on failure load and failure mode. Eight beams that could be considered "full-scale" in size, measuring 200 mm in width, 400 mm in total height and 2300 mm in length, were tested. Three beams were selected with different bar ratios (${\rho}_1$, ${\rho}_2$, ${\rho}_3$), and considered as control specimens (without ), while three other beams identical to the control beams with the same CFRP laminates ratio and a seventh beam with ${\rho}_{min}$ (the lowest bar ratio) were also used. In the second part of the study, two beams with the bar ratio ${\rho}_2$ were preloaded at two levels, 50 and 100% of their ultimate loads, and then repaired. This experimental investigation was consolidated using an analytical model. The experimental and analytical results indicate that the flexional capacity and stiffness of strengthened and repaired beams using CFRP laminate were increased compared to those of control beams, and the behaviour of repaired beams was nearly similar to the undamaged and strengthened beams; unlike the ductility of strengthened beams, which was greatly reduced compared to the control.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.225-235
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• 2020

초음파 탐상은 다양한 콘크리트 구조물의 비파괴검사에서 활용된다. 본 연구에서는 골재형상을 고려한 골재-모르타르 모델 생성과 초음파 전파 해석을 수행하였다. 실제 골재형상을 반영하기 위해 이미지처리를 통한 골재-모르타르 단면으로부터 모르타르와 골재 영역을 파악하고, 영역 경계형상을 보존하면서 격자를 생성하는 기법을 개발하였다. 개발된 기법에서는 모든 격자가 4각형으로 생성된다. 골재-모르타르 모델을 통해 초음파 전파 해석을 수행하였고 모델을 반무한체로 간주하기 위해 CALM 기반 경계흡수 조건을 적용하였다. 골재 및 결함을 포함한 이미지로부터 격자를 생성한 뒤, 결함 영역에 포함된 격자를 제거하여 공극결함을 모사하였다. 본격적인 결함탐지 전 선행 해석을 통해 모델 동특성을 고려한 적절한 가진 주파수를 결정 및 가진 신호형상을 설계하였다. 이후 case 별초음파 전파 해석을 통해 신호를 획득하고 신호 에너지 맵핑 작업을 통해 내부 결함을 가시화 하였다. 가시화 결과, 골재에 의한 다수반사 및 산란현상이 관찰되지만 결함부에서 신호 에너지는 가장 높게 나타났으며 모든 해석 case에서 결함위치 추정이 가능하였다. 또한 균열의 경우 형상파악도 가능하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.83-90
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• 2010

구조물의 해석, 설계, 시공, 품질관리 등을 수립할 때 토목기술자는 경제적이며 효율적인 복합재료를 사용할 수 있다. 거더, 가로보, 콘크리트 상판으로 이루어진 교량시스템은 특별직교이방성 판으로 거동한다. 이러한 경계조건을 갖는 단면을 Navier 해 형태의 해석적 해를 구하기가 매우 어렵다. 복합재료로 이루어진 교량을 설계하기위하여, 단면은 가장 경제적이면서 응력에 유리한 폼코어 형태를 채택하였고, 응력을 산출함에 있어서는 유한차분법 프로그램을 사용하였다. 응력영역은 Tasi-Wu 파괴영역 기준을 이용하였다. 본 논문에서는 치수가 증가됨에 따른 인장강도 감소율을 고려하였다. 또한 이러한 경우에 대한 수치해석을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.9-17
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• 2012

선행연구에서는 강도이론을 바탕으로 영향인자들을 반영한 해석단면에 대해 허용압축응력($Kf_{ci}$)을 해석하였고, 해석결과를 바탕으로 허용압축응력산정식을 제안하였다. 이전 연구에 대한 일련의 연구로서, 본 연구에서는 서로 다른 편심비(e/h)를 갖는 프리텐션 보 부재에 대한 프리스트레스 도입 실험을 수행하였다. 실험결과를 토대로 제안식을 검증한 결과 낮은 e/h를 갖는 프리텐션 부재의 경우, ACI318-08 및 EC2-02의 설계기준이 $Kf_{ci}$를 비안전측으로 결정하고 있음을 확인하였다. 또한 높은 e/h를 갖는 프리텐션 부재의 경우 현행의 설계기준은 $Kf_{ci}$를 과도하게 안전측으로 제안하고 있다. 이에 비해 제안식은 e/h에 따른 $Kf_{ci}$를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.343-351
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• 2018

연구목적: 최근 기반시설물이 대형화 됨에 따라 콘크리트 구조물의 경우는 중량감소를 위하여 중공 슬래브가 대안의 하나로 제시되고 있다. 연구방법: 중공부재의 시공 시 부력으로 인하여 시공이 어려운 점과 콘크리트 단면적이 줄어 전단성능이 부족하게 되는 구조적인 단점이 있으므로, PVC관과 같은 중공체를 이용하여 일방향 슬래브를 제작하고 시공성과 구조성능을 검토하는 실험을 실시하였다. 연구결과: PVC관을 이용한 일방향 중공슬래브의 경우 부력방지장치를 이용하면 타설 시 발생하는 중공체의 부상 및 침강을 예방하여 시공성능이 크게 개선되었으며, 휨 및 전단성능도 적합한 성능을 가진 것으로 확인되었다. 결론: 중공율과 휨성능은 큰 관계가 없지만 중공율이 큰 경우는 항복 후 2차 강성이 낮으므로 이에 대한 고려가 필요하며, 중공율의 증가에 따른 전단성능의 감소는 전단철근을 배근하면 보완될 수 있을 것으로 사료된다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1336-1349
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• 2018

Generally, a precast prestressed concrete (PSC) beam is used as girders for short-to-medium span (less than 30 m) bridges due to the advantages of simple design and construction, reduction of construction budget, maintenance convenience. In order to increase the span length beyond 50 m of precast PSC girder, PSC hollow box girder with unbonded prestressed H-type steel beam placed at the compressive region is proposed. The unbonded compressive prestressing in the H-type steel beams in the girder is made to recover plastic deflection of PSC girder when the pre-stressing is released. Also, the H-steel beams allow minimization of depth-to-length ratio of the girder by reducing the compressive region of the cross-section, thereby reducing the weight of the girder. A quasi-static 3-point bending test with 4 different loading steps is performed to verify safety and plastic deflection recovery of the girder. The experimental results showed that the maximum applied load exceeded the maximum design load and most of the plastic deflection was recovered when the compressive prestressing of H-type steel beams is released. Also using prestressed H-type steel as compression reinforcements in the upper part of cross section, repair and restoration difficulty and cost of PSC girders should be significantly reduced. The study result and analysis are discussed in detail in the paper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.143-150
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• 2022

이 논문은 내진 성능 향상 목적으로 외부 강재로 보강한 콘크리트 부재의 휨 성능에 대한 실험적 연구이다. 구조물을 보강하기 위하여 벽과 기둥을 보강재로 감싸는 형식의 보강 방법을 적용하였는데, 이 구조물에서 가장 긴 지간을 갖는 벽체 일부 단면을 실물 크기로 제작하여 정적 재하 실험을 수행하는 방법으로 강성 보강효과를 확인하였다. 실험 결과, 보강 단면은 충분한 보강 성능을 발현하는 것을 확인하였으나, 가력기의 용량 부족과 안전상의 문제로 파괴까지의 거동을 확인하지는 못하였다. 보강재가 벽체에 작용하는 면외방향 모멘트를 효과적으로 부담하고 있는 것을 확인하였고, 측정된 변위와 철근 변형률 등의 분석을 통하여 보강 전 부재에 비하여 부재 강성과 휨모멘트 저항능력이 향상되었음을 검증하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.237-245
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• 2016

시공이음부 발생에 따른 초고성능 콘크리트의 일체성을 확보하기 위해서는 그 특성을 수반함과 동시에 전단부착성능에 대한 정량적인 계면처리방법이 필요할 것으로 판단된다. 이에, 본 연구는 초고성능 콘크리트 타설 시, 발생하는 시공이음부의 부착성능을 확보하기 위한 일환으로서 시공이음부 계면처리방법에 따른 전단부착성능 평가를 통하여 재료적인 측면에서의 합리적인 계면처리방법을 도출하고자 한다. 초고성능 콘크리트 배합은 180MPa의 배합강도를 사용하였으며, 계면처리방법으로는 MN, AC, GR-10-0, GR-20-0, GR-30-0, SH-30-5, SH-30-10으로써 총 7수준으로 설정하였다. 실험체는 $150{\times}150{\times}150mm$의 Size로 제작 후, 전단부착강도 평가를 위하여 Direct shear test를 실시하였다. 실험결과, 시공이음부 접합면에 대해 계면처리를 실시한 경우 부착성능이 향상되는 것을 확인하였으며, 접합부 단면적이 증가할수록 초고성능 콘크리트의 일체성 확보에 유리할 것으로 판단된다. 또한 콘크리트의 일체성을 확보하기 위해서는 접합면 단면적의 비율 및 요철의 깊이, 개수 등이 적절히 고려되어야 할 것으로 판단된다.