• Steel and Composite Structures
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• 제42권6호
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• pp.765-777
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• 2022

Ultra high performance concrete (UHPC) can be used in the UHPC-steel composite structures especially for bridge structures to achieve high stiffness and high fatigue resistance with low self-weight. The structural performances of UHPC-steel composite slabs subjected to hogging moment have a significant influence on the global stiffness and durability of UHPC-steel composite structures. In order to study the structural behaviors of non-steam-cured UHPC-steel composite slabs subjected to negative moment, five composite slabs combined the thin UHPC layers to steel plates via shear stud connecters with the diameter of 16mm were fabricated and tested under negative moment. The test program aimed to investigate the effect of stud spacing and longitudinal reinforcement ratios on the failure mode, load-deflection behaviors, cracking patterns, bond-slips, and carrying capacities of composite slabs subjected to negative moment. In addition, direct tensile tests for the dog-bone UHPC specimens with longitudinal reinforcement bars were carried out to study the effect of reinforcement bars on the tensile strength of UHPC in the thin structure members. Based on the experimental results, analytical models were also developed to predict the cracking load and ultimate load of UHPC-steel composite slabs subjected to negative moment.

• Computers and Concrete
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• 제7권2호
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• pp.191-202
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• 2010

A laboratory investigation was conducted to characterize the constitutive property behavior of Cor-Tuf, an ultra-high-performance composite concrete. Mechanical property tests (hydrostatic compression, unconfined compression (UC), triaxial compression (TXC), unconfined direct pull (DP), uniaxial strain, and uniaxial-strain-load/constant-volumetric-strain tests) were performed on specimens prepared from concrete mixtures with and without steel fibers. From the UC and TXC test results, compression failure surfaces were developed for both sets of specimens. Both failure surfaces exhibited a continuous increase in maximum principal stress difference with increasing confining stress. The DP tests results determined the unconfined tensile strengths of the two mixtures. The tensile strength of each mixture was less than the generally assumed tensile strength for conventional strength concrete, which is 10 percent of the unconfined compressive strength. Both concretes behaved similarly, but Cor-Tuf with steel fibers exhibited slightly greater strength with increased confining pressure, and Cor-Tuf without steel fibers displayed slightly greater compressibility.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권4호
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• pp.457-470
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• 2020

The force resisting ability of a connection has direct implications on the overall response of a timber framed structure to various actions, thereby governing the integrity and safety of such constructions. The behavior of timber framed structures has been studied by many researchers by testing full-scale-connections in timber frames so as to establish consistent design provisions on the same. However, much emphasis in this approach has been unidirectional, that has focused on a particular connection configuration, with no research output stressing on the refinement of the existing connection details in order to optimize their performance. In this regard, addition of adhesive to dowelled timber connections is an economically effective technique that has a potential to improve their performance. Therefore, a comparative study to evaluate the performance of various full-scale timber frame Nailed connections (Bridled Tenon, Cross Halved, Dovetail Halved and Mortise Tenon) supplemented by adhesive with respect to Nailed-Only counterparts under tensile loading has been investigated in this paper. The load-deformation values measured have been used to calculate stiffness, load capacity and ductility in both the connection forms (with and without adhesion) which in turn have been compared to other configurations along with the observed failure modes. The observed load capacity of the tested models has also been compared to the design strengths predicted by National Design Specifications (NDS-2018) for timber construction. Additionally, the experimental behavior was validated by developing non-linear finite element models in ABAQUS. All the results showed incorporation of adhesive to be an efficient and an economical technique in significantly enhancing the performance of various timber nailed connections under tensile action. Thus, this research is novel in a sense that it not only explores the tensile behavior of different nailed joint configurations common in timber construction but also stresses on improvising the same in a logical manner hence making it distinctive in its approach.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.581-584
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• 2004

High ductile fiber reinforced mortar suitable for wet-mix shotcreting (sprayable ductile mortar) 10 the fresh state, while maintaining tensile strain-hardening behavior in the hardened state, has been developed based on micromechanics and workability control. In the development concept of sprayable ductile mortar, micromechanics is adopted to properly select the matrix, fiber, and interface properties to exhibit strain hardening and multiple cracking behaviors in the composites. Within the pre-determined micromechanical constraints, the workability is controlled by optimizing mix proportions. A series of spray tests show the excellent pumpability and sprayability of the sprayable ductile mortar. Subsequent direct tensile tests demonstrate that the tensile performance of sprayed mortar is comparable to that of cast mortar, for the same mix design.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권3호
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• pp.201-207
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• 2019

본 연구에서는 변형속도에 따른 비정질 강섬유보강 시멘트복합체의 직접인장특성에 대하여 평가하였다. 길이 15, 30mm의 박판형 비정질 강섬유를 각각 1.0, 1.5, 2.0% 혼입한 섬유보강 시멘트복합체를 제작하였으며, 변형속도 $10^{-6}/s$(정적), $10^1/s$(동적)의 조건에서 직접인장시험을 수행하였다. 그 결과, 길이 15mm의 비정질 강섬유는 섬유의 섬유의 길이가 짧고 혼입개체수가 많기 때문에 섬유가 매트릭스로부터 인발되었다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 섬유의 표면이 거칠고 비표면적이 크기 때문에 매트릭스와의 부착성능이 우수하지만, 박판형의 섬유 형상이 전단력에 약하기 때문에 섬유가 인발되지 않고 파단 되었다. 섬유의 길이가 길수록 인장강도, 변형능력 및 인성이 큰 것으로 나타났다. 반면, 길이 30mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되지 않고 파단 되지만 길이 15mm의 비정질 강섬유는 매트릭스로부터 인발되기 때문에 변형속도의 영향을 받는 섬유-매트릭스 계면의 부착효율이 크게 되어, 인장강도, 변형능력 및 인성에 대한 동적증가계수가 큰 것으로 나타났다.

• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.149-156
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• 2003

The development and maintenance of a sound bond are essential requirements of concrete repair and replacement. The bond property of a overlay to its substrate concrete during the lifetime is one of the most important performance requirements which should be quantified. A standard or a verified bond strength measurement method is required at field for screening, selecting materials and quality control for overlay or repair materials, but no test method has been adopted as a standard. In this study, a concrete pull off bond strength measurement method for field application is proposed and evaluated. This study compares the splitting tensile test, slant shear test, nipple pipe direct tensile test, flexural adhesion test, briquette tensile test, jumbo nail pull-out test and core pull-off test with their test procedures. From these comparison and investigation, core pull-off test is selected as a main topic of this study because of it's suitability for in situ testing, simplicities in field application and clearness at interface boundary condition. Thus, the proposed core pull off test is evaluated to be the most appropriate method for field application in a simple manner. The fracture surface and fracture mode could be easily determined by visual observation of failure surface of the field specimen. The core pull off test was found to be sensitive to surface condition and latex contents at latex modified concrete.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.925-928
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• 2008

최근 내진부재 및 기존 구조물의 내진보강요소의 손상제어(Damage tolerance)성능을 충족할 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-hardening cement composites, SHCC)의 개발 및 활용 연구가 진행 중이며, 하이브리드화에 따른 경제성 및 성능향상 가능성도 보고되고 있다. 그러나 이러한 우수한 성능을 갖는 SHCC 재료가 실구조물의 보수/보강재 및 내진보강부재에 적용되기 위해서는 우수한 인장성능 발현뿐만 아니라, 보강섬유의 단가를 고려한 경제적 효과(Economical efficiency) 및 시공성 (Workability)이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SHCC를 내진부재 및 보강재료로써 적용하기 위한 연구의 일환으로 합성섬유를 하이브리드하여 혼입시 휨 및 인장강도, 변형능력 등 거동특성을 분석함으로써 각 보강섬유의 인장강도 탄성계수 등 기계적 특성과 혼입율에 따른 재료성능과의 상관관계를 비교 분석하여 평가하고자 한다. 또한 물시멘트비를 변수로 하여 시멘트 복합체의 강도특성과 보강섬유의 부착특성 및 균열제어성능을 규명하고자 한다. 이러한 결과를 근거로 향후 SHCC 재료의 실구조물 적용시 요구성능 및 경제성을 고려한 재료배합에 관한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.223-234
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• 2016

이 연구에서는 노치 도입 인장시편을 사용하여 직접인장강도 실험을 통해 UHPC의 파괴거동을 살펴보고, 강섬유 혼입률에 따른 UHPC의 초기균열강도와 인장강도를 제안하였다. 실험결과 UHPC와 초기균열강도와 인장강도, 그리고 파괴에너지 등은 강섬유 혼입률이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 균열선단에서의 응집응력은 Barenblatt의 가정을 사용하여 결정되었으며, 이를 토대로 변형경화 현상이 발생하는 강섬유 혼입률이 1% 이상인 UHPC의 최대응집응력을 예측할 수 있는 간편식을 제안하였다. 인장강도는 강섬유 혼입률과 압축강도의 함수로 제안되었으며, 파괴에너지는 인장강도의 함수로 제안되었다. 제안된 간편식들은 실험값과 비교적 잘 일치하였으며, 향후 압축강도가 140~170 MPa이고, 강섬유 혼입률이 2% 이하인 UHPC에 적용가능 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.727-736
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• 2010

본 논문은 인장에서의 연성능력을 유지하면서도 구조물 적용시에 지속가능성을 확보할 수 있는, 지속가능한 SHCCs를 제조하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 본 연구의 목적은 자원순환형 재료가 압축, 휨, 직접인장거동 등 SHCCs의 역학적 특성에 미치는 영향을 평가함과 동시에, 구조물의 개발 및 해석시 구성모델에 대한 기초자료를 제공하는 것이다. 규사, 시멘트, PVA 섬유의 치환재로써 순환잔골재, 플라이애시, PET 섬유가 각각 SHCCs 배합에 일부 치환되었다. 실험결과, 플라이애시는 PVA 섬유와 시멘트 매트릭스 간 화학적 부착력을 증가시켜 SHCCs의 휨 및 직접인 장성능을 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 PET 섬유가 치환된 SHCCs는 압축에서는 기준시험체인 PVA2.0과 유사하였으나, 섬유 자체의 낮은 기계적 특성으로 인해 휨 및 직접인장성능에서는 매우 낮게 나타났다. 순환골재의 경우 기존 규사보다 큰 골재치수로 인해 SHCCs의 탄성계수를 증가시키는 것으로 나타났다. SHCCs의 성능을 유지하기 위해 설정된 목표치를 근거로 할 때, 플라이애시는 20% 이하, 순환잔골재는 50% 이하로 치환하는 것이 지속가능한 SHCCs 제조에 바람직할 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.237-238
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• 2009

본 연구에서는 Green SHCC 제조시 사용되는 규사를 대체하기 위하여 순환잔골재 치환율을 변수로 하여 직잡인장성능을 평가하고자 하였다.