• Architectural research
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• 제17권1호
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• pp.41-48
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• 2015

Early investigations focused mainly on manipulating the confinement effect to develop a reinforced concrete column with lateral hoops. Based on this legacy model, Li's model incorporated the additional confinement effect of a steel jacket. However, recent experiments on plain concrete cylinders with steel jackets revealed relatively large discrepancies in the estimates of strength enhancement and the post-peak behavior. Here, we describe a modified constitutive law for confined concrete with an unbonded external steel jacket in terms of three regions for the loading stage. We used a two-phase heterogeneous concrete model to simulate the uniaxial compression test of a $150mm{\times}300mm$ concrete cylinder with three thicknesses of steel jackets: 1.0 mm, 1.5 mm, and 2.0 mm. The proposed constitutive model was verified by a series of finite element analyses using a finite element program. The damaged plasticity model and extended Drucker-Prager model were applied and compared in terms of the level of pressure sensitivity for confinement in 3D. The proposed model yielded results that were in close agreement with the experimental results.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.611-623
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• 1997

연직하중을 받는 콘크리트충전 원형강관기둥 외다이아프램 접합부의 거동을 파악하고자 실험을 통하여 그 내력을 평가하고 각 변수에 따른 영향도를 분석하였다. 이를 위해 다층골조의 보-기둥을 실물크기 1/4규모로 모델화시켜 총 20개의 실험체를 제작하였으며 스티프너 보강유무, 스티프너 폭, 강관두께, 강관과 스티프너의 용접유무 등을 주요변수로 두어 본 연구를 수행하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권6호
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• pp.613-620
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• 2020

The research study is focuses on a form of all-bolted joint with the external ring stiffening plate in the prefabricated steel structure. The components are bolted at site after being fabricated in the factory. Six specimens were tested under cyclic loading, and the effects of column axial compression ratio, concrete-filled column, beam flange sub plate, beam web angle cleats, and spliced column on the failure mode, hysteretic behavior and ductility of the joints were analyzed. The results shown that the proposed all-bolted joint with external ring stiffening plate performed high bearing capability, stable inflexibility degradation, high ductility and plump hysteretic curve. The primary failure modes were bucking at beam end, cracking at the variable section of the external ring stiffening plate, and finally welds fracturing between external ring stiffening plate and column wall. The bearing capability of the joints reduced with the axial compression ratio increased. The use of concrete-filled steel tube column can increase the bearing capability of joints. The existence of the beam flange sub plate, and beam web angle cleat improves the energy dissipation, ductility, bearing capacity and original rigidity of the joint, but also increase the stress concentration at the variable section of the external reinforcing ring plate. The proposed joints with spliced column also performed desirable integrity, large bearing capacity, initial stiffness and energy dissipation capacity for engineering application by reasonable design.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.283-293
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• 2023

최근 국내에서 연간 지진 발생 횟수가 꾸준히 증가함에 따라 공공시설물에 대한 내진 보강의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 이 연구에서는 사각 단면을 가진 철근콘크리트 기둥에서 강봉보강의 유무에 따른 내진 성능 개선 효과를 분석하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였으며, 검증을 위해 구조실험결과와 비교하였다. 분석 결과, 이 연구에서 수행한 유한요소해석이 실제 강봉보강공법을 적용한 철근콘크리트 기둥의 구조 거동을 합리적으로 잘 묘사하는 것으로 나타났다. 또한, 해석 및 실험 모두 강봉보강공법 적용으로 인해 파괴모드가 취성파괴에서 연성파괴로 전환되었으며, 강도와 연성도 모두 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 강봉보강공법 적용을 통해 기존 철근콘크리트 기둥의 내진 성능을 효과적으로 증진시킬 수 있는 것으로 판단된다. 이 연구의 주요 결과는 향후 설계 방안 마련 등 관련 연구에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.511-512
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• 2009

본 연구는 그라우트가 필요 없는 구속력을 활용한 강판 보강 기법을 개발하고 보강기법 및 기존 연구에 대한 조사를 실시하였다. 이를 바탕으로 연구를 위해 제작한 시편들의 시험결과와 비교함으로써 거동차이를 분석하였다.

• Computers and Concrete
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• 제6권1호
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• pp.41-57
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• 2009

This paper presents the details of a novel external prestressing technique for strengthening of concrete members. In the proposed technique, transfer of external force is in shear mode on the end block thus creating a complex stress distribution and the required transverse prestressing force is lesser compared to conventional techniques. Steel brackets are provided on either side of the end block for transferring external prestressing force and these are connected to the anchor blocks by expansion type anchor bolts. In order to validate the technique, an experimental investigation has been carried out on post-tensioned end blocks. Performance of the end blocks have been studied for design, cracking and ultimate loads. Slip and slope of steel bracket have been recorded at various stages during the experiment. Finite element analysis has been carried out by simulating the test conditions and the responses have been compared. From the analysis, it has been observed that the computed slope and slip of the steel bracket are in good agreement with the corresponding experimental observations. A simplified analytical model has been proposed to compute load-deformation of the loaded steel bracket with respect to the end block. Yield and ultimate loads have been arrived at based on force/moment equilibrium equations at critical sections. Deformation analysis has been carried out based on the assumption that the ratio of axial deformation to vertical deformation of anchor bolt would follow the same ratio at the corresponding forces such as yield and ultimate. It is observed that the computed forces, slip and slopes are in good agreement with the corresponding experimental observations.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.75-83
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• 2016

기존 콘크리트충전 각형강관(CFT) 구조에 사용하는 각형강관은 4개의 판을 용접하여 제작하는 박스칼럼이 일반적이다. 그러나 이러한 강관은 제작효율이 저하되며, 또한 기둥-보 접합부에는 내측 다이아프램과 관통 다이아프램을 용접하는데 특수한 용접기술이 필요하다. 따라서, 얇은 강판을 절곡하는 방식으로 응력집중 위치의 용접을 피하고, 단면효율이 극대화된 내부앵커 돌출형의 용접조립 각형강관을 개발하게 되었다. 용접조립 각형강관은 강관내부에 스티프너가 설치되어 내측 다이아프램과 관통 다이아프램과 간섭이 발생하게 되므로 본 연구에서는 용접조립 각형CFT 기둥-보 접합부로 외다이아프램형식을 채택하고 외다이아프램의 설계식을 제안하였으며, 기둥-보 접합부의 거동을 파악하기 위해 실대형 4개 실험체를 제작하여 구조거동 및 내력을 분석하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제8권6호
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• pp.161-166
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• 2008

This study is focused on the welding performance of automatic gas pressure welding machine adapted to korean construction site by external appearance investigation. As gas pressure welding is more economical and has good performances compared with other steel bar jointing methods, as arc welding and mechanical joint etc, in Japan, the gas pressure welding is one of the typical connection of steel reinforcement when connecting the D29 and thicker steel bars, But in Korea, gas pressure welding joint method is not widely used caused by the shortage of skilled workers. so to activate the gas pressure welding in Korea, the automatic gas pressure welding machine is developed. In this study, the welding performances of gas pressure welding joint samples using korean automatic gas pressure welding machine are measured by external appearance investigation - blown diameters, blown length, welding face disagreement, central axis eccentric ratio, bending, sag and crack. The results of welding performances on the gas pressure welding joint samples show that samples are satisfied with the standard value regulated in KS D 0244 and JIS Z 3120.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.527-536
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• 2005

외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 기존 강합성 교량의 내하력 향상을 위해 외부 긴장재의 초기 긴장력 결정 방법을 제안하였다. 긴장재의 배치 형상과 재하되는 활하중의 종류에 따른 증가 프리스트레스력 계산식을 구하여 강합성보의 보강효과를 수치적으로 분석하였다. 증가 프리스트레스력을 고려한 내하율 산정 방법을 제안하여 긴장재 개수와 초기 긴장력의 계산 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 실교량에 적용하여 합리성을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제30권1호
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• pp.25-35
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• 2018

균일 외압을 받는 링 보강 원형단면 강재 쉘에 대하여 재료 및 기하학적 비선형 유한요소법(GMNIA)을 적용하여 외압강도를 평가하였다. 링 보강 쉘의 기하학적 초기결함의 진폭, 반경 대 두께 비, 링 보강재 간격 대 반경비 등이 외압강도에 미치는 영향을 분석하였으며, Eurocode 3과 DNV 설계기준에 의한 설계 외압 강도와 유한 요소해석으로 구한 외압강도를 비교 평가하였다. 기하학적 초기결함의 형상은 선형탄성 좌굴해석에 의한 좌굴모드를 적용하였으며 보강 쉘의 반경 대 두께 비는 250~500범위를 고려하였다.