• 제목/요약/키워드: functional concrete

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Application of steel-concrete composite pile foundation system as energy storage medium

  • Agibayeva, Aidana;Lee, Deuckhang;Ju, Hyunjin;Zhang, Dichuan;Kim, Jong R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권6호
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    • pp.753-763
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    • 2021
  • Feasibility studies of a reinforced concrete (RC) deep pile foundation system with the compressed air energy storage (CAES) technology were conducted in previous studies. However, those studies showed some technical limitations in its serviceability and durability performances. To overcome such drawbacks of the conventional RC energy pile system, various steel-concrete composite pile foundations are addressed in this study to be utilized as a dual functional system for an energy storage medium and load-resistant foundation. This study conducts finite element analyses to examine the applicability of various composite energy pile foundation systems considering the combined effects of structural loading, soil boundary forces, and internal air pressures induced by the thermos-dynamic cycle of compressed air. On this basis, it was clearly confirmed that the role of inner and outer tubes is essential in terms of reliable storage tank and better constructability of pile, respectively, and the steel tubes in the composite pile foundation can also ensure improved serviceability and durability performances compared to the conventional RC pile system.

Cyclic loading test of abnormal joints in SRC frame-bent main building structure

  • Wang, Bo;Cao, Guorong;Yang, Ke;Dai, Huijuan;Qin, Chaogang
    • Earthquakes and Structures
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    • 제20권4호
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    • pp.417-430
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    • 2021
  • Due to functional requirements, SRC column-RC beam abnormal joints with characteristics of strong beam weak column, variable column section, unequal beam height and staggered height exist in the Steel reinforced concrete (SRC) frame-bent main building structure of thermal power plant (TPP). This paper presents the experimental results of these abnormal joints through cyclic loading tests on five specimens with scaling factor of 1/5. The staggered height and whether adding H-shaped steel in beam or not were changing parameters of specimens. The failure patterns, bearing capacity, energy dissipation and ductile performance were analyzed. In addition, the stress mechanism of the abnormal joint was discussed based on the diagonal strut model. The research results showed that the abnormal exterior joints occurred shear failure and column end hinge flexural failure; reducing beam height through adding H-shaped steel in the beam of abnormal exterior joint could improve the crack resistance and ductility; the abnormal interior joints with different staggered heights occurred column ends flexural failure; the joint with larger staggered height had the higher bearing capacity and stiffness, but lower ductility. The concrete compression strut mechanism is still applicable to the abnormal joints in TPP, but it is affected by the abnormal characteristics.

석탄 저회로 제조한 인공토양의 기능성 건설재 적용 가능성 (Application for Functional Construction Materials of Artificial Soil Manufactured Using Coal Bottom Ash)

  • 김강덕;이영생
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.300-306
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    • 2014
  • To recycle coal bottom ash(denoted here as CBA) generated from thermal power plants as a functional construction material, artificial soil(denoted as AS) containing CBA with dredged soil(denoted as DS) at a ratio(wt%) of 70 : 30 was manufactured by means of material engineering with sintering in a rotary kiln at $1125^{\circ}C$ using a green body formed via extrusion processing. The properties of the soil mechanics of the AS and the as-received CBA were analyzed and compared. Compaction testing results determined an optimum moisture content of the AS and CBA at 18%. During these tests, the maximum dry unit weights of the materials were similar, at 1.57 and 1.58 $t/m^3$, respectively. The compressive strength levels of the AS and CBA concrete specimens were 5.1 and 5.4 $t/m^3$, respectively, both of which increased after materials engineering processing. In a consolidation test, the compression index of the AS and CBA was found to be $0.114{\pm}0.001$ in both cases. The values were similar regardless of the materials engineering processes, but during the consolidation of AS, its coefficient was higher than that of the CBA materials.

비재하 가열실험을 통한 이중강관 CFT기둥의 잔존강도 평가연구 (A Study on the Evaluation of Residual Strength of Double Concrete Filled Tube Column by Unstressed test)

  • 김선희;원용안;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.81-89
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    • 2012
  • 콘크리트 충전강관 기둥은 내부의 콘크리트에 의해 축열효과로 인해 철골기둥에 비해 내화성능이 우수하며, 기둥 단면 내 철근 및 강관을 보강하여 구조적내력 및 내화성능 향상연구가 이루어져 오고 있다. 실제로 보강된 CFT기둥은 고축력을 요구하는 기둥부재로 사용 빈도 수가 증가되고 있는 추세이다. 이러한 상황에서 CFT기둥을 사용한 건축물에 화재가 발생하여 손상을 입게 되었을 경우 성능 저하정도를 정밀하게 측정할 수 있는 기법이 필요하다. 본 연구에서는 화재 발생시 CFT기둥에 대한 내부 온도 분포를 평가 하고, 단면내부의 온도분포에 따라 내부 충전콘크리트와 보강재의 내력 저하 정도를 파악하여 CFT기둥의 전체적인 잔존강도를 평가하고자 한다.

기초콘크리트 구조물의 발파해체를 위한 발파설계 (Blast Design for Explosive Demolition of Concrete Foundation)

  • 박훈;박형기;석철기;이영섭;가네꼬 카츠히꼬초
    • 화약ㆍ발파
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    • 제30권1호
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • 구조물의 노후화와 기능성 상실에 따른 해체 수요가 증가하고 있으며, 다양한 해체 기술이 개발되어왔다. 대규모 기초콘크리트의 경우에는 구조적 특성에 의한 일부 기계식 해체공법의 적용에 제한이 있으며, 지반진동에 의한 주변 환경의 영향으로 최근에는 발파해체공법을 적용하거나 발파해체와 기계식 해체를 혼합한 공법을 적용하고 있다. 본 연구에서는 기초콘크리트 발파해체 설계 시 비장약량과 입지상수, 감쇄지수와의 관계식, 콘크리트의 평균 파쇄도와 비장약량과의 관계식을 통해 평균 파쇄도와 지반진동속도를 비교하였다.

수분의 함수율에 따른 공극구조의 변화와 리튬실리케이트의 침투성 (Study on Performance of Lithium-Silicate Permeation and Changing Prosity Structure according to Water Content)

  • 김광기;문형재;김정진;박순전;이주호;정상진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.769-772
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    • 2008
  • 공극은 열화인자의 이동경로가 되어 콘크리트의 성능을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있으며 수분은 콘크리트 내부의 공극을 충전시킬 수 있기에 수분에 의한 투기성이 시멘트경화체의 공극구조에 미치는 영향을 평가하는 것은 중요하다. 이에, 본 연구에서는 공극구조와 투기성에 대하여 0%, 40%, 60%, 80%, 90%의 습도를 유지시킨 시험체와 화학조성물인 리튬실리케이트를 도포시켰을 경우의 공극구조 변화를 평가하였다. 그 결과, 함수율이 증가할수록 투기성은 저하되고 공극구조의 밀실성이 향상되어 수분에 의한 응축현상을 확인할 수 있었다. 그리고 수용액 상태의 리튬실리케이트는 수분을 함유하고 있는 상태에서 1$\mu$m 전, 후의 공극을 충전시켜 밀실성을 향상시키나함수조건에 따라 침투성에 의한 성능향상 범위가 제한적일 것으로 판단된다.

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일라이트와 이산화티탄을 활용한 콘크리트 블록의 수질환경개선을 위한 실험연구 (A Study on Experiment for Improvement of Water Quality in Concrete Block Using Illite and TiO2 Powder)

  • 허재원;강경수;김영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.115-122
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    • 2018
  • "일라이트와 이산화티탄을 활용한 콘크리트 블록의 수질환경개선을 위한 실험연구"를 진행하기 위해 모르타르 예비실험, 수질정화특성, 방오실험, 어독성 실험 및 실 콘크리트 블록 제조 후 관련 KS에 준한 실험을 진행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. KS에 준한 콘크리트 블록의 성능평가 결과 전 조건에서 시험기준치의 압축강도를 상회하는 것으로 측정되었으며, 다공질구조의 일라이트 치환에 따른 흡수율 증가가 문제점으로 예상되었으나, 이산화티탄과 사전 혼합하여 치환함으로써 일라이트의 대형 공극내 이산화티탄이 정착함에 따라 흡수율 또한 문제가 없는 것으로 관찰되었다.

녹색성장을 위한 기능성 재킷의 프로토타입에 관한 연구 (A Study of a Prototype Functional Jacket for Green Growth)

  • 김미현;김선영
    • 한국의류학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.104-114
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    • 2011
  • There is rising interest in green energy, energy efficient equipment, and products as countries show increased interest in 'Low Carbon and Green Growth'. The cellphone has become one of the essential influences on modem people beyond the meaning itself by the release and the commercialization of the Smartphone. Thus, it considers that the introduction of fashion for cellphones and digital devices to be always on should be a quite natural design attempt for humans to wear clothes at all times. In addition, outdoor activities increase as the population enjoys more sports and leisure time that requires the development of specialized outwear such as the development of a functional jacket. This specialized field is associated with higher value-added businesses. This study made a prototype of a functional jacket equipped with solar cells that established a system of a fashion design that is harmonious with green growth as a plan to measure of fashion design for green growth. The objects of this study are as follow: First, the study seeks a design method for green growth. Second, it makes a prototype to present the improved design method. Third, it presents the establishment of a design system that considers green growth and the concrete measures practical for the system. It established the design system and made the prototype of functional jacket equipped with solar cells, LED, and digital devices as a measure of design for green growth based on the improvement plan of the design that the problems had been supplemented for. Previous studies were mainly about prototypes that attempted to equip mobile digital devices as a study of smart wear; however, this study leaves the issue of power supply for a follow-up study that is different from preceding studies.

COMPUTATION OF DIVERGENCES AND MEDIANS IN SECOND ORDER CONES

  • Kum, Sangho
    • Nonlinear Functional Analysis and Applications
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    • 제26권4호
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    • pp.649-662
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    • 2021
  • Recently the author studied a one-parameter family of divergences and considered the related median minimization problem of finite points over these divergences in general symmetric cones. In this article, to utilize the results practically, we deal with a special symmetric cone called second order cone, which is important in optimization fields. To be more specific, concrete computations of divergences with its gradients and the unique minimizer of the median minimization problem of two points are provided skillfully.

링형 합성 전단연결재를 적용한 철근 콘크리트 충전 PHC말뚝의 유한요소해석 (Finite Element Analysis on Reinforced Concrete Filled PHC Pile with Ring Type Composite Shear Connectors)

  • 김정회;이두성;박영식;민창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.249-257
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    • 2017
  • 본 연구는 PHC말뚝의 단점을 보강한 기능성 말뚝을 개발함으로서 보다 경제적이고 합리적인 말뚝의 현장 적용에 기여하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 CFP말뚝은 링형 합성 전단연결재를 배치하고 PHC말뚝 중공부에 콘크리트를 속채움함으로써 말뚝 단면 확대를 통한 압축응력을 증대시키고, PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)과 말뚝 중공부의 보강철근(H19-8ea)을 배치함으로서 전단과 휨 성능을 향상시켰다. 또한, 속채움 콘크리트와 PHC말뚝의 합성거동을 위해 링형 합성 전단연결재를 배치함과 동시에 PHC말뚝 내 보강철근(H13-8ea)을 연결재 내부에 배치함으로서 두 부재의 유격내에 콘크리트로 메우는 슬리브형 기계적 이음방법을 도입하였다. 링형 합성 전단연결재의 배치 간격 도출과 말뚝의 전단 및 휨 성능을 검증하고자 범용프로그램을 이용한 콘크리트 구조물의 비선형재료 모델로 유한요소해석을 수행하였다. 링형 합성 전단연결재를 배치하여 제작되는 CFP말뚝의 다양한 해석을 통해서 PHC 말뚝의 전단 및 휨 강성을 효과적으로 증대시킬 수 있음이 입증되어 건설현장에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.