• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권4호
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• pp.15-23
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• 2018

The purpose of this study is to evaluate the anchorage capacity of longitudinal bars for reinforced concrete exterior beam - column joints with steel fiber volume fractions. For this purpose, the steel fiber volume fraction was set to 0, 1, 2%, and the performance was compared with that of each other specimens. According to the test results, the maximum strength of EX-HK-NJR-0 decreased by 13% compared with the control specimen and EX-HK-NJR-1 decreased by 3% compared to the control specimen. However, when 2% of steel fiber was mixed, the maximum strength increased about 56% compared to the control specimen. The energy dissipation capacity of EX-HK-NJR-0 (when no transverse steel bars are placed) decreased by 61% compared to the control specimen. In addition, the energy dissipation capacity of the specimens with a steel fiber content of 1% decreased by 5% and 2% increased by 94% compared to control specimen. EX-HK-NJR-1,2 and the control specimen EX-HK-JR-0 experienced yielding of the reinforcing bars at the column interface before maximum strength development. However, when the EX-HK-NJR-0, the reinforcing bars at the column interface experienced yielding after maximum strength development. Therefore, reinforcement of steel fiber is considered to reduce the required development length for yielding of steel bars.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권1호
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• pp.1-17
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• 2015

An experimental investigation is conducted to examine the behavior and cracking of steel fiberre-inforced concrete spandrel L-shaped beams subjected to combined torsion, bending, and shear. The experimental program includes 12 medium-sized L-shaped spandrel beams organized into two groups, namely, specimens with longitudinal reinforcing bars, and specimens with bars and stirrups. All cases are examined with 0%, 1%, and 1.5% steel fiber volume fractions and tested under two different loading eccentricities. Test results indicate that the torque to shear ratio has a significant effect on the crack pattern developed in the beams. The strain on concrete surface follows the crack width value, and the addition of steel fibers reduces the strain. Fibrous concrete beams exhibited improved overall torsional performance compared with the corresponding non-fibrous control beams, particularly the beams tested under high eccentricity.

• Computers and Concrete
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• 제22권1호
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• pp.11-25
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• 2018

A numerical approach for the evaluation of the flexural response of Steel Fibrous Concrete (SFC) cross-sections with arbitrary geometry, with or without conventional steel longitudinal reinforcing bars is proposed. Resisting bending moment versus curvature curves are calculated using verified non-linear constitutive stress-strain relationships for the SFC under compression and tension which include post-peak and post-cracking softening parts. A new compressive stress-strain model for SFC is employed that has been derived from test data of 125 stress-strain curves and 257 strength values providing the overall compressive behaviour of various SFC mixtures. The proposed sectional analysis is verified using existing experimental data of 42 SFC beams, and it predicts the flexural capacity and the curvature ductility of SFC members reasonably well. The developed approach also provides rational and more accurate compressive and tensile stress-strain curves along with bending moment versus curvature curves with regards to the predictions of relevant existing models.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권3호
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• pp.735-757
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• 2015

Composite bonding steel plate (CBSP) is a newly developed type of structure strengthened technique applicable to the existing RC beam. This composite structure is applicable to strengthening the existing beam bearing high load. The strengthened beam consists of two layers of epoxy bonding prestressed steel plates and the RC beam sandwiched in between. The bonding enclosed and prestressed U-shaped steel jackets are applied at the beam sides. This technique is adopted in case of structures with high longitudinal reinforcing bar ratio and impracticable unloading. The prestress can be generated on the strengthening steel plates and jackets by using the CBSP technique before loading. The test results of full-scale CBSP strengthened beams show that the strength and stiffness are enhanced without reduction of their ductility. It is demonstrated that the strain hysteresis effect can be effectively overcome after prestressing on the steel plates by using such technique. The applied plates and jackets can jointly behave together with the existing beam under the action of epoxy bonding and the mechanical anchorage of the steel jackets. The simplified formulas are proposed to calculate the prestress and the ultimate capacities of strengthened beams. The accuracy of formulas was verified with the experimental results.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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• pp.182-190
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• 1997

A new method to prevent reinforced concrete columns from brittle failure. The method is called transversely reinforcing method in which only the critical regions are confined in steel tube. The steel tubes can change the failure mode of the latter columns from the shear to the flexure. The steel tubes also increase the compressive strength, shear strength and deformation capacity of the infilled concrete. The following conclusions are reached on bases of the study on the seismic performance of the high-strength RC rectangualr short columns confined in steel tube with shear span tho depth ratio of 2.0 The brittle shear failure of high-strength reinforced concrete short columns with large amount of longitudinal bars, which cannot prevented by using the maximum amount of welded hoops, can be prevented by using the steel tube which confines all the maximum amount of welded hoops, can be prevented by using the steel tube which confines all the concrete inclusive of cover concrete. High-strength RC short columns confined in rectangular steel tube provided excellent enhancement of seismic performance but, found that plastic buckling of the steel tube in the hinge regions tended to occur when the columns were subjected to large cyclic lateral displacements. In order to prevent the plastic buckling when the columns lies on large on cyclic lateral displacements, the steel ribs were used for columns. Tests have established that the columns provide excellent enhancement of seismic performance of inadequately confined columns.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.130-137
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• 2018

콘크리트의 구성모델은 많은 연구를 통해 부재의 비선형 거동을 합리적으로 예측할 수 있도록 여러 모델이 개발되어 왔고 철근의 구성모델은 철근과 콘크리트의 부착 효과에 따른 인장 강화 현상을 반영한 모델이 연구되고 있지만 완전탄소성이나 이선형 변형도 경화 모델이 일반적으로 사용되고 있다. 코어 벽체로 활용하기 위해 개발하고 있는 복합 PC 패널의 반복가력 실험을 통해 길이 방향 철근의 좌굴에 의해 비선형 거동이 발생하였음을 확인하였다. 이 연구에서는 이와 같은 비선형 거동을 해석적으로 모사하기 위해 철근의 매입과 좌굴의 영향을 고려할 수 있는 구성모델들을 조사하였고 이 구성모델들을 재구성하여 새로운 모델을 제시하였다. 또한 제시한 모델의 타당성을 검증하기 위해 해석결과를 콘크리트 벽체와 복합 PC 패널 실험결과와 비교하였다. 철근의 매입 효과만 고려된 모델을 사용한 해석결과는 항복 이후 하중의 감소 없이 변형이 증가하는 거동을 예측하고 있지만, 제안 모델은 항복 이후 하중의 감소를 표현할 수 있어 콘크리트 패널의 거동을 예상하는 재료 모델로 활용할 수 있을 것으로 확인되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.167-179
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• 1999

판형복부판의 좌굴강도를 높이기 위하여 수평보강재나 수직보강재를 대는 방법이 많이 적용되고 있다. 경제적인 판형의 설계를 위하여 복부판의 두께를 얇게 하는 대신, 복부판의 전단강도를 높이기 위하여 수직보강재를 사용하게된다. 수직보강재가 있는 복부판의 극한전단강도의 산정에 관한 연구는 1960년 초반부터 활발하게 진행되어 왔고, 이 결과가 미국의 AASHTO 시방서(1973)와 영국의 British Standard(1983)에 처음 반영되어 현재에 이르고 있다. 수평보강재의 주 역할은 휨응력에 의한 복부판의 좌굴강도를 높이고 횡변위를 억제하는 것이지만, 부수적으로 전단강도를 증가시키는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 하지만, 이에 대한 연구의 부족으로 인하여 수평보강재가 복부판의 극한전단강도에 미치는 영향이 실제 설계시 반영되지 않고 있다. 본 연구에서는 실험을 통하여 수평보강재가 판형의 극한전단거동에 미치는 영향을 조사하고 이를 기존의 이론들과 비교 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.749-757
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• 2006

최근 세계 도처에서 발생한 지진은 수많은 사상자를 발생시키었음은 물론 사회기간시설물에도 많은 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 사각형 철근콘크리트 교각의 합리적인 심부구속철근비 산정식을 도출하기 위하여 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 국내외 54개의 실험 결과를 분석한 결과 축하중비와 주철근비가 변위연성도에 큰 영향을 주는 주요 변수임을 확인하였으나, 이 변수들은 현 도로교설계기준의 심부구속철근비 산정식에는 고려가 되어있지 않고 있다. 따라서 이 실험 결과들을 이용하여 사각형 철근콘크리트 교각의 합리적인 심부구속철근비 산정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 심부구속철근비 산정식은 기존 규정에 축하중비와 주철근비를 고려하였으며, 또한 낮은 축하중비에서 주철근 좌굴 방지를 위한 최소 규정을 도입하였다. 제안된 식은 일반적인 도로교상의 축하중비를 고려하면 기존 규정에 비해 매우 완화된 심부구속철근비를 갖게 된다. 따라서 문제로 나타나고 있는 시공성과 경제성이 상당히 향상될 수 있으리라 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권1호
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• pp.107-136
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• 2006

The present paper proposes a semi-empirical analytical expression that is capable of determining the shear strength of reinforced concrete beams with longitudinal bars, in the presence of reinforcing fibers and transverse stirrups. The expression is based on an evaluation of the strength contribution of beam and arch actions and it makes it possible to take their interaction with the fibers into account. For the strength contribution of stirrups, the effective stress reached at beam failure was considered by introducing an effectiveness function. This function shows the share of beam action strength contribution on the global strength of the beam calculated including the effect of fibers. The expression is calibrated on the basis of experimental data available in literature referring to fibrous reinforced concrete beams with steel fibers and recently obtained by the authors. It can also include the following variables in the strength previsions: - geometrical ratio of longitudinal bars in tension; - shear span to depth ratio; - strength of materials and fiber characteristics; - size effects. Finally, some of the more recent analytical expressions that are capable of predicting the shear strength of fibrous concrete beams, also in the presence of stirrups, are mentioned and a comparison is made with experimental data and with the results obtained by the authors.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.77-80
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• 2008

국내 내진설계가 도입되지 않은 1992년 이전에 설계 시공된 교량과 교각의 경우 소성힌지구간 에 충분한 횡구속이 되지 않은 상태에서 주철근 겹침 이음을 가지고 있는 것이 대부분이다. 이 연구는 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치고 있는 변수들로서 소성힌지구간의 주철근 겹침이음 및 두께를 달리한 강판보강을 선택하여 준정적(Quasi-Static)실험 방법에 의하여 철근콘크리트 교각의 내진 성능을 평가 하였다. 특히 기존의 강판 보강 공법은 강판 내부를 모르타르로 그라우팅하였으나, 이 연구에서는 보강된 강판내부를 그라우팅하지 않았다. 이를 위하여 형상비 3.5의 철근콘크리트 기둥 시험체 (지름 400mm, 높이 1600mm) 4개를 제작하였다. 실험 변수는 주철근 겹침이음 0%, 50%, 보강 강판 두께 2종(1mm, 2mm)을 선택하였다.