• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.143-153
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• 1997

In this study, bending test was performed on the real-scale, built-up beam test model fabricated by the $CO_2$ arc spot welding to evaluate the applicability of the welding method to the production of the stiffened plate in car-carrying ship. The built-up beam models which were fixed at both ends in longitudinal direction or simply supported to the rigid foundation, depending on the restraint condition of the corresponding car decks considered, were subjected to simulated design vehicle loads or concentrated point loads. During the test, the central deflection and the longitudinal bending stresses were measured from several points on the longitudinal flange face to predict the section properties of the built-up beams. The longitudinal bending stress on each spot weld were also measured to calculate the average horizontal shear force subjected to spot welds. Test results revealed that the shear strength of spot welds with their current weld nugget size and welding pitch was adequate enough to withstand the horizontal shear forces under the design vehicle loads. Although the built-up beam fabricated by the arc spot welding was a discontinuous beam, its mechanical behavior was well explained by the continuous beam theory using the effective breadth of plate. Based on test results, the criterion for the size of spot weld of which the average shear stress might meet the allowable stress requirement of AWS Code could be established.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5A호
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• pp.267-275
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• 2012

본 연구에서는 철근 콘크리트 벽과 강판 콘크리트 벽이 이질접합 형태로 만나는 구조물의 휨 및 전단거동 특성을 검토하기 위하여 L형과 I형 타입의 실험체를 제작하고 구조실험을 수행하였다. 실험 시, 지진하중 등에 대한 실험체의 동적특성을 확인하기 위하여 Push 및 Pull을 반복하는 싸이클 하중을 구현하고자 하였다. L형 실험체에 대한 면외 휨 실험결과, 실험체의 공칭강도를 초과하는 휨 성능을 발휘하였으며, 이에 따라 설계에 적용된 수직철근의 미겹침 이음길이의 타당성을 확인할 수 있었다. 한편, 강판 콘크리트 벽 내에 수평철근의 배근 유무를 변수로 구성한 두 개의 I형 실험체에 대한 면내 전단 실험결과, 수평철근의 배근 유무에 상관없이 공칭강도를 초과하는 전단 성능을 보였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권1호
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• pp.233-256
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• 2015

This paper presents an experimental study to assess the effectiveness of using ferrocement to strengthen deficient beam-column joints. Ferrocement is proposed to protect the joint region through replacing concrete cover. Six exterior beam-column joints, including two control specimens and four strengthened specimens, are prepared and tested under constant axial load and quasi-static cyclic loading. Two levels of axial load on column (0.2fc'Ag and 0.4fc'Ag) and two types of skeletal reinforcements in ferrocement (grid reinforcements and diagonal reinforcements) are considered as test variables. Experimental results have indicated that ferrocement as a composite material can enhance the seismic performance of deficient beam-column joints in terms of peak horizontal load, energy dissipation, stiffness and joint shear strength. Shear distortions within the joints are significantly reduced for the strengthened specimens. High axial load (0.4fc'Ag) has a detrimental effect on peak horizontal load for both control and ferrocement-strengthened specimens. Specimens strengthened by ferrocement with two types of skeletal reinforcements perform similarly. Finally, a method is proposed to predict shear strength of beam-column joints strengthened by ferrocement.

• Computers and Concrete
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• 제15권1호
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• pp.21-35
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• 2015

The objective of this study is to examine the effect of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) on the shear strengths of deep beams with web openings. A total of 18 high-strength concrete deep beams with web openings were tested. Twelve were externally wrapped with four layers of CFRP, six of them strengthened in the horizontal direction and the others in the vertical direction. The parameters of the configuration of CFRP, the sizes of the openings and the locations of the openings were covered in this study. The test results indicates the shear strengths of deep beams with openings sized $60{\times}40mm$ were about 16% higher than that with openings sized $68{\times}68mm$. For deep beams with openings sized $60{\times}40mm$, the lower the locations of openings the higher the shear strengths were. The test results also indicate the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the vertical direction can be enhanced by about 10%. However, the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the horizontal direction can only be enhanced by about 6%. The shear strengths of deep beam, with different size and location of web openings and strengthened by different configuration of CFRP can be reasonably predicted by the empirical formulas of Kong and Sharp.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.27-35
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• 2002

원 지반을 성토하여 인공적으로 형성된 다짐지반에 터파기를 하여 관을 매립하거나, 암거를 설치하는 작업을 수행 하는 경우가 자주 있다. 이 때 조성되는 임시굴착사면의 기울기를 적용함에 있어서 실험이나 사면안정해석 등의 적절한 과정을 수행하지 않음으로 인해 사면붕괴가 발생하여 인명 피해는 물론이고 공기의 지연 및 공사비의 증액 등 크고 작은 손실을 초래하고 있다. 본 논문에서는 이러한 임시사면의 안정성 검토를 위해 대표적인 경우들에 대한 사면안정해석을 수행하였으며, 특히 사면안정에 대한 다짐지반의 비등방성에 따른 전단강도의 영향을 검토하였다. 해석에서 적용한 다짐지반의 비등방성 전단강도는 전단면과 다짐층 간의 경사를 변화시키면서 수행한 일련의 직접전단시험으로부터 추정하였다. 해석 결과, 비등방성을 고려하는 지의 여부에 따라서 임시사면의 적절한 안정기울기가 소폭으로 변화할 가능성이 있음을 알았다. 그러나, 이에 따른 안전율의 변화나 파괴면의 양상은 그리 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.185-193
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• 2012

이 연구에서는 인접한 보에 소성힌지가 발생하기 전에 접합부에서 전단파괴가 발생하는 내부 보-기둥 접합부의 전단강도를 평가하기 위해서 식을 제안하였다. ACI와 AIJ의 기존 기준식은 콘크리트의 압축강도만을 고려하여 평가하지만 제안식은 트러스 작용 또한 고려하고 있다. 제안식은 콘크리트의 연화효과를 반영하기 위해 적용하는 콘크리트 유효압축계수를 구할 때 수직, 수평 철근을 고려하여 접합부의 전단강도를 평가한다. 그 결과, $V_{test}/V_{cal}$의 평균은 1.14, 변동계수는 20%이고 ACI와 AIJ에 의한 평가보다 비교적 향상된 결과를 보였다. $V_{test}/V_{cal}$는 각 방향의 철근비에 따라 비슷한 경향을 보이고 있음을 알 수 있다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권5호
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• pp.705-718
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• 2014

This paper presents an analytical model for determining the transverse reinforcement required for reinforced concrete exterior beam-column joints subjected to reversed cyclic loading. Although the joint aspect ratio can affect joint shear strength, current design codes do not consider its effects in calculating joint shear strength and the necessary amount of transverse reinforcement. This study re-evaluated previous exterior beam-column joint tests collected from 11 references and showed that the joint shear strength decreases as the joint aspect ratio increases. An analytical model was developed, to quantify the transverse reinforcement required to secure safe load flows in exterior beam-column joints. Comparisons with a database of exterior beam-column joint tests from published literature validated the model. The required sectional ratios of horizontal transverse reinforcement calculated by the proposed model were compared with those specified in ACI 352R-02. More transverse reinforcement is required as the joint aspect ratio increases, or as the ratio of vertical reinforcement decreases; however, ACI 352R-02 specifies a constant transverse reinforcement, regardless of the joint aspect ratio. This reevaluation of test data and the results of the analytical model demonstrate a need for new criteria that take the effects of joint aspect ratio into account in exterior joint design.

• Computers and Concrete
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• 제14권1호
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• pp.19-40
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• 2014

Reinforced concrete deep beams are structural beams with low shear span-to-depth ratio, and hence in which the strain distribution is significantly nonlinear and the conventional beam theory is not applicable. A strut-and-tie model is considered one of the most rational and simplest methods available for shear strength prediction and design of deep beams. The strut-and-tie model approach describes the shear failure of a deep beam using diagonal strut and truss mechanism: The diagonal strut mechanism represents compression stress fields that develop in the concrete web between diagonal cracks of the concrete while the truss mechanism accounts for the contributions of the horizontal and vertical web reinforcements. Based on a database of 406 experimental observations, this paper proposes a new strut-and-tie-model for accurate prediction of shear strength of reinforced concrete deep beams, and further improves the model by correcting the bias and quantifying the scatter using a Bayesian parameter estimation method. Seven existing deterministic models from design codes and the literature are compared with the proposed method. Finally, a limit-state design formula and the corresponding reduction factor are developed for the proposed strut-andtie model.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.683-691
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• 2013

깊은 보의 파괴거동은 전단경간과 유효깊이의 비(a/d)에 따라 크게 변한다. $a/d{\leq}1.0$의 깊은 보는 복부의 쪼갬현상과 하중점과 재하점 부근에서의 콘크리트의 연화현상을 동반하는 파괴모드가 지배적인 파괴모드가 되는 것과 복부에 배치된 전단철근은 보의 파괴모드를 변화시키는 역할을 하고, 이러한 목적으로 복부철근을 배근할 때에는 반드시 연직 및 수평철근을 동시에 사용하거나 또는 사인장균열에 직각을 이루도록 철근을 배치하여야 한다. 한편, 1.0${\leq}2.5$의 깊은 보의 경우, 전단파괴시 주인장철근이 항복상태에 도달하지 않도록 충분히 배치되어져 있다면 복부에 배치된 수평철근으로 인한 전단강도 증가는 거의 기대하기 어렵다. 하지만 연직전단철근은 1.0${\leq}2.5$의 깊은 보가 일찍 타이드아치기구로 전이되는 현상을 방지함으로서 전단강도를 증대시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 깊은 보에 대한 기존의 실험연구로부터 얻어진 파괴거동과 그것에 영향을 미치는 주요 인자들에 대해 정성적으로 분석하고, 소성이론을 적용하여 파괴강도를 구하는데 기초가 되는 역학모델을 정의하였다. 또한 정의된 역학모델을 근거로 소성이론의 상계정리(upper bound theorem)를 적용하여 a/d가 1이하의 깊은 보에 대한 전단강도식을 이론적으로 유도하였다. 이 연구에서 제안된 전단강도 산정식은 $a/d{\leq}1.0$의 깊은 보의 전단강도를 정확하게 예측하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.1-12
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• 2007

한국형 목조건축 실현 및 국내산 조림 낙엽송의 유효 이용을 위해 전통목구조에 있어 널리 사용되는 짜맞춤 공법을 응용한 기계 프리컷 방식으로 드리프트 핀 접합한 낙엽송 집성재 기둥-보 곡법에 대해 수평전단내력성능을 평가하였다. 기계 프리컷 가공된 부재로부터 기둥-보 공법으로 이루어진 골조구조체, 골조와 경골목구조 공법을 혼용한 벽구조체에 대해 현행 KS F 2154 기준에 의거하여 수평전단반복시험을 행하여 얻어진 하중-변위로부터 전단 변형과 전단력의 관계를 산출하였다. 무재하식 수평전단 가력에 의해 최대 전단내력을 골조구조체에서 1.9 kN/m, 벽구조체에서 9.7 kN/m, 전단강성계수는 167 kN/rad, 8198 kN/rad로 각각 나타났다. 골조구조체는 벽구조체에 비해 하중 분담률이 20% 정도, 강성에 있어서는 2% 정도로 나타났으며, 전단내력벽의 최대 전단내력은 골조에 비해 상대적으로 변형성능이 낮게 나타났다. 일본건축학회의 벽배율 산정법에 의한 전단내력벽의 벽배율은 1.5로 산출되었다. 전단내력벽의 전단성능 향상을 위해서는 주각부 및 기둥-보, 못과 면재에 대한 차후 검토와 수평전단 가력법에 대한 검토가 필요한 것으로 판단되었다.