• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권3호
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• pp.313-323
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• 2022

Steel laminated elastomeric bearings are commonly used in bridge structures to control displacements and rotations and transfer forces from the superstructure to the substructure. Proper knowledge of design, fabrication and erection procedures is important to ensure stability and adequate structural performance during the lifetime of the bridge. Difference in elevations sometimes leads to large size gaps between the bearing and the girder which makes the grout thickness that is commonly used for leveling deviate beyond standards. This paper investigates the structural response of High Strength Fiber Reinforced Cementitious (HSFRC) thin plinths that are used to close gaps between bearing pads and precast girders. An experimental program was developed for this purpose where HSFRC plinths of different size were cast and tested under vertical loads that simulate bridge loading in service. The structural performance of the plinths was closely monitored during testing, mainly crack propagation, vertical reaction and displacement. Analytically, the HSFRC plinth was analyzed using the beam on elastic foundation theory as the supporting elastomeric bearing pads are highly compressible. Closed form solutions were derived for induced displacement and forces and comparisons were made between analytical and experimental results. Finally, recommendations were made to facilitate the practical use of HSFRC plinths in bridge construction based on its enhanced load carrying capacity in shear and flexure.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권5호
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• pp.377-391
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• 2023

The high seismic risk has once again revealed in Türkiye with two major earthquakes that occurred on 06.02.2023, which took its place among the most destructive earthquakes in the last century. Totally, 65 earthquakes that occurred in the historical period in Türkiye were taken into account within the scope of this study. The seismic parameters were compared by considering the last two earthquake hazard maps for the epicenters of these earthquakes. Earthquake Intensity (I) of historical earthquakes were converted to Peak Ground Acceleration (PGA) by using suggested relations. Structural analyzes were performed for a sample reinforced-concrete building by using the obtained PGA's and predicted PGA's in the last two earthquake hazard maps. In the structural analysis, two different material groups such as low (C12-S220) and normal (C25-S420) were selected. As the material strength increased, the period value decreased, while the seismic capacity and stiffness increased. It has been determined that there are differences between the measured and proposed seismic risks for some earthquakes, and as a result, there are significant differences between the expected target displacement values from the structures. Therefore, it will not be possible to estimate the damage and to determine the building performance realistically. The main purpose of the study is to reveal whether the earthquake risk is adequately represented on seismic and structural parameters.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권2호
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• pp.131-143
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• 2023

The CFRP bar was used to achieve more ductile and durable headed-stud shear connectors in composite components. Three series of push-out tests were firstly conducted, including specimens reinforced with pure steel fibers, steel and CFRP bars. The distributed stress was measured by the commercial PPP-BOTDA (Pre-Pump-Pulse Brillouin optical time domain analysis) optical fiber sensor with high spatial resolution. A series of numerical analyses using non-linear FE models were also made to study the shear force transfer mechanism and crack response based on the test results. Test results show that the CFRP bar increases the shear strength and stiffness of the large diameter headed-stud shear connection, and it has equivalent reinforcing effects on the stud shear capacity as the commonly used steel bar. The embedded CFRP bar can also largely improve the shear force transfer mechanism and decrease the tensile stress in the transverse direction. The parametric study shows that low content steel fibers could delay the crack initiation of slab around the large diameter stud, and the CFRP bar with normal elastic modulus and the standard reinforcement ratio has good resistance to splitting crack growth in headed stud shear connectors.

• Advances in concrete construction
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• 제15권1호
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• pp.41-46
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• 2023

Sport has no age limit and can be done anywhere and in any condition with minimal equipment. The existence of sports spaces in all parts of the world is considered a citizen's right. One of the activities carried out in this field is installing sports equipment and structures in parks and encouraging citizens to use this equipment for physical health with the least cost and facilities. Installing sports structures in open spaces such as parks is a practical step for developing citizens' sports. Although using devices in parks is acceptable, it is more critical to meet scientific and technical standards. The components of these structures must have high strength and endurance against changes in environmental conditions such as humidity, temperature difference, and corrosion. Among the various causes of material degradation, corrosion has always been one of several fundamental causes of metal equipment failure. Sports structures in open spaces are not safe from corrosion. Uniform corrosion is the most common type of corrosion. This corrosion usually occurs uniformly through a chemical or electrochemical reaction across the surface exposed to the corrosive environment. Rust and corrosion of outdoor sports structures are examples of this corrosion. For this reason, in this research, with the green synthesis of silica nanoparticles and its application in outdoor sports structures, the life span of these structures can be increased for the use of physical exercises as well as their quality.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.387-388
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• 2023

PHC pile head cutting is an essential work in pile foundation construction. However, since the work has labor-intensive characteristics, there are problems such as productivity and safety. So in previous study PHC pile one-cutting head cutting automation equipment was developed to solve this problem. However, it has been investigated as a limitation that checking the cutting position of the PHC pile can be challenging in place where a rotary laser leveler cannot irradiate cutting position, as the sensing unit of the developed automated equipment utilizes an optical method. Therefore, the objective of this study is to delvelop a GNSS-based methodology for sensing the cutting position of PHC piles to overcome the limitations of the optical method and to examine its feasibility for field application. If the proposed methodology is applied to the construction site, it is expected that the convenience and productivity of the PHC pile cutting position sensing work will be improved.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.301-302
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• 2022

최근 들어 염해, 콘크리트의 탄산화, 동결융해 등의 열화요인 의하여 발생할 수 있는 콘크리트의 내구성에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 이러한 열화요인은 독립적이 아닌 복합열화의 형태로 작용하게 되는데, 열화현상을 저감하는 한 방편으로 플라이애쉬와 같은 혼화재를 사용하디도 한다. 플라이애쉬는 유동성 증진을 통한 내구성의 향상과, 수화열 저감을 통한 균열감소 및 장기강도 증진 등의 효과가 있으며, 시멘트를 대체함으로써 경제적인 효과를 유발하는 장점도 가지고 있다. 그러나 플라이애쉬는 품질편차가 크고, 경우에 따라서 미연탄소분에 의한 AE제 흡착 등으로 인한 콘크리트의 내구성 및 강도를 저하시킬 수 있는 요소를 내포하고 있으므로 사용 시 주의가 필요하다. 본 연구에서는 열화를 저감하고, 내구성을 갖는 고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 다양한 배합비의 플라이애쉬 혼입 콘크리트를 실험한 후 그 결과를 분석·고찰함으로써 내구성 콘크리트의 제작 시 혼화재로서의 적용성 및 타당성을 검증하고자 하며, 플라이애쉬를 내구성 재료로 그 활용을 극대화하고, 다양한 플라이애쉬의 사용량과 물/결합재비(W/B)에 대하여 내구성이 높은 고강도 콘크리트 제조방법을 범용화하며, 그 품질을 평가하는 것을 목적으로 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.519-525
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• 2016

본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.465-468
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• 2008

SHCCs는 섬유와 시멘트 메트릭스 계면의 부착작용으로 인해 높은 에너지 흡수능력을 보여준다. 서로 다른 종류의 섬유로 보강된 SHCCs는 혼입되는 섬유자체가 가지는 재료적 특성 및 물시멘트비에 따라 서로 다른 특성을 나타내기 때문에 SHCCs의 압축, 휨, 직접인장 등의 역학적 특성에 관한 평가가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 목적으로 본 연구에서는 PP2.0%, PVA2.0%, PE2.0%의 세종류의 단독섬유를 혼입하여 물시멘트비 0.45, 0.60으로 실험을 실시하였다. 실험결과, PP섬유를 혼입한 시험체에 비해 PVA 및 PE섬유를 혼입한 시험체에서 휨 및 직접인장특성에서 전반적으로 뛰어난 성능을 나타내었다. 또한 동일한 섬유 및 혼입율에서 물시멘트비 0.45인 시험체에서 물시멘트비 0.60인 시험체에 비해 약 2배정도의 높은 압축강도를 나타내었으며, 휨 및 직접인장거동시 시험체 전반에 걸쳐 미세균열이 진전되는 특성을 나타내었다. 따라서 물시멘트비 0.60에서 SHCCs의 시공성능 및 분산성능 향상을 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1665-1673
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• 2013

최근 건설 산업에서는 기능과 조형미를 갖춘 비정형 구조물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 거푸집 기반의 시멘트 구조물은 구조물의 강도, 시공의 용이성, 치수 정확도, 표면 거칠기 등의 측면에서 장점들을 가지고 있지만, 다양한 비정형 구조물을 건설하는 데 있어서는 공사비용과 공사 기간을 증가시키는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 미국과 영국에서는 이미 쾌속 조형 기술을 건설 분야에 적용시킨 Contour Crafting이나 Concrete Printing과 같은 적층 시공 시스템이 산 학 간의 공동연구를 통해 개발되었다. 국내에서는 이에 관련된 연구가 전무하여, 본 기술로부터 융합 및 파생될 수 있는 가능성이 가로막힌 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 없이 자유 곡면 형태의 구조물을 시공할 수 있는 자동화 적층 시공 시스템의 프로토타입 개발에 관련된 기계, 제어 시스템을 포함한 설계 요소들에 관하여 기술하였다. 적층형 시공에 적합한 재료는 섬유보강모르타르를 압축강도, 유동성 및 점도, 경화시간 실험을 통하여 선정하였다. 선정한 모르타르 배합비로 자동화 적층 시공 시스템에서 이송 및 압출 실험을 수행함으로써 적층 시공 시스템의 성공적 개발 가능성을 입증하였다. 본 연구의 결과를 기초로 향후 자동화 적층 시공 시스템을 보완한다면 토목 및 건축의 다양한 응용 분야에 확대하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.85-92
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• 2017

본 연구에서는 붕소화합물을 혼입하여 제작한 모르타르의 특성에 대한 검토를 수행하였다. 사용된 붕소화합물은 pH 값에 따라 산성 및 약알칼리성, 강알칼리성으로 구분하여 선별한 것으로 산성 기반인 붕산(AA)과 약알칼리 기반의 붕사(AB), 강알칼리성인 붕사(HB)이다. 실험은 모르타르의 물리적 화학적 특성을 파악할 수 있는 pH 측정 및 응결 시험, 압축강도 시험을 수행하였으며 모르타르 내 미세구조 분석을 위해 SEM 촬영을 수행하였다. pH 측정 결과 붕소화합물을 혼입한 시험체 전반적으로 기본 모르타르보다 pH가 낮게 측정되었으며 시간이 지남에 따라 pH가 저하되는 양상을 보였다. 또한, 응결 시험에서도 기본 시험체보다 초결 및 종결 시점이 늦게 발생되었으며 알칼리도에 따라 응결 지연을 저감할 수 있다는 기존 문헌과 다소 다른 결과를 나타냈다. 압축 강도 및 SEM 촬영 결과, 붕소화합물의 종류 및 성분에 따라 강도 등의 물리적 성능이 결정되기 때문에 이를 고려하여 최적 혼입량을 결정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.