• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.79-85
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• 2002

본 연구에서는 기존에 사용된 H-Beam 교량을 편향부와 외부 긴장력을 도입하여 보강효과에 의하여 지간을 증가시킬 수 있고 단면을 축소할 수 있다는 근거를 제시하였고, 유연도법을 이용하여 편향부의 효과에 의한 추가 긴장량을 산정하였다. 또한, 실험변수(긴장량, Tendon의 개수, 편향부의 유 무)에 의해서 표준실험체(기존 H-Beam)와 외부 긴장된 H-Beam 등 5개의 실험체를 제작하여 휨 실험을 실시하여 외부 긴장된 H-Beam의 역학적 거동을 연구하였다. 특히, 보강효과 및 편향부의 효과를 실험적으로 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.239-250
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• 2006

본 연구는 H형 압연강재보에 강종이 다른 강재보 또는 강판을 부착하여 프리스트레스를 도입한 강재보의 휨 거동에 대한 실물실험결과를 비교 분석하였다. 또한 이론적인 해석과의 비교를 통하여 구조적인 성능을 검증하였다. 두 개의 부재를 결합하여 합성부재로 만드는데 있어서 결합시 부재간 서로 이완된 느슨한 상태에서 결합이 되기 때문에 하중이 증가함에 따라 부재간에 하중의 재분배가 일어나 그 구조적인 성능을 제대로 발휘하지 못한다. 따라서 두 부재를 합성시킬 때에는 프리스트레스를 가하여 접합해야 한다. 실험결과로부터 강재보에 추가로 강재보 또는 강판을 붙여 프리스트레스가 도입된 강재보는 강성증가와 프리스트레스에 의한 내하력 증가효과가 뚜렷함을 알 수 있었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.1-16
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• 2017

The compression or tension-controlled failure mode of concrete beams prestressed with unbonded FRP tendons is governed by the relative amount of prestressing tendon to the balanced one. Explicit assessment to determine the balanced reinforcement ratio of a beam with unbonded tendons (${\rho}^U_{pfb}$) is difficult because it requires a priori knowledge of the deformed beam geometry in order to evaluate the unbonded tendon strain. In this study, a theoretical evaluation of ${\rho}^U_{pfb}$ is presented based on a concept of three equivalent rectangular curvature blocks for simply supported concrete beams internally prestressed with unbonded carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) tendons. The equivalent curvature blocks were iteratively refined to closely simulate beam rotations at the supports, mid-span beam deflection, and member-dependent strain of the unbonded tendon at the ultimate state. The model was verified by comparing its predictions with the test results. Parametric studies were performed to examine the effects of various parameters on ${\rho}^U_{pfb}$.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.247-258
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• 2008

본 연구에서는 다단계 온도프리스트레싱이 도입된 강재보의 정적거동을 평가하기 위하여 H형강 시험체에 다단계 온도프리스트레싱을 도입한 후 정적 재하시험을 수행하였다. 도입한 온도 프리스트레싱력들의 차이 및 강재보와 커버플레이트 이음 형태에 따른 영향을 비교하기 위하여, 커버플레이트의 두께 및 커버플레이트와 강재보의 이음형식에 따라 높이 400mm, 길이 6,000mm의 시험체를 제작하였다. 정적재하 실험결과, 커버플레이트와 H형강을 볼트 이음하여 프리스트레싱한 시험체는 온도프리스트레싱이 도입되지 않은 시험체와 비교하여 항복하중은 13~18%, 강성은 27~34% 증가하였고, 볼트 및 용접 이음한 시험체는 항복하중이 18~29%, 강성이 43 ~51% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 다단계 프리스트레싱의 도입으로 하중재하상태에서 시험체에 작용하는 응력상태가 다단계로 나타났다. 따라서 다단계 프리스트레싱의 도입은 강재보의 항복하중 및 강성을 증가시킬 수 있고, 단면 효율 및 프리스트레싱 효율의 증대가 가능할 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권4호
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• pp.475-483
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• 2018

Square tubular columns are commonly used in moment resisting frames, while through-diaphragm connection is the most typical configuration detail to connect the H-shaped beam to the column. However, brittle fracture normally occurs at the complete joint penetration weld between the beam flange and the through-diaphragm due to the stress concentration caused by the geometrical discontinuity. Accordingly, three improved types of through-diaphragm are presented in this paper to provide smooth force flow path comparing to that of conventional connections. Tensile tests were conducted on four specimens and the results were analyzed in terms of failure modes, load-displacement response, yield and ultimate capacity, and initial stiffness. Furthermore, strain distributions on the through-diaphragm, the beam flange plate, and the column face were comprehensively evaluated and discussed. It was found that all the proposed three types of improved through-diaphragm connections were able to reduce the stress concentration in the welds between the beam flange and the through-diaphragm. Furthermore, the stress distribution in connection with longer tapered through-diaphragm was more uniform.

• 전산구조공학
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• 제24권2호
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• pp.15-22
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• 2011

• Computers and Concrete
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• 제20권5호
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• pp.617-625
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• 2017

Prestress force identification (PFI) is crucial to maintain the safety of prestressed concrete bridges. A synergic identification method has been proposed recently by the authors that can determine the prestress force (PF) and the excitation force simultaneously in prestressed concrete beams with good accuracy. In this paper, the ability of this method in the application with prestressed concrete box-girder bridges is demonstrated. A reasonable assumption is made to capture the similarity of the dynamic behavior of the prestressed concrete box-girder bridge and a beam under a certain loading scenario, and the feasibility of this method for application in a prestressed box-girder bridge is affirmed. A comprehensive laboratory test program is conducted, and the effects of PF, excitation, measuring time and uncertainties are studied. Results show that the proposed method can predict the PF and the excitation force in a prestressed concrete box-girder accurately and has a great robustness against uncertainties.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1336-1349
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• 2018

Generally, a precast prestressed concrete (PSC) beam is used as girders for short-to-medium span (less than 30 m) bridges due to the advantages of simple design and construction, reduction of construction budget, maintenance convenience. In order to increase the span length beyond 50 m of precast PSC girder, PSC hollow box girder with unbonded prestressed H-type steel beam placed at the compressive region is proposed. The unbonded compressive prestressing in the H-type steel beams in the girder is made to recover plastic deflection of PSC girder when the pre-stressing is released. Also, the H-steel beams allow minimization of depth-to-length ratio of the girder by reducing the compressive region of the cross-section, thereby reducing the weight of the girder. A quasi-static 3-point bending test with 4 different loading steps is performed to verify safety and plastic deflection recovery of the girder. The experimental results showed that the maximum applied load exceeded the maximum design load and most of the plastic deflection was recovered when the compressive prestressing of H-type steel beams is released. Also using prestressed H-type steel as compression reinforcements in the upper part of cross section, repair and restoration difficulty and cost of PSC girders should be significantly reduced. The study result and analysis are discussed in detail in the paper.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.225-235
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• 2005

본 논문에서는 새로운 흙막이 지보재인 IPS(Innovative Prestressed wale System) 띠장의 기본 개념과 미캐니즘에 대하여 설명하고 도심지 굴착 현장에 적용된 IPS 띠장의 거동 및 안정성에 대하여 논하였다. IPS 띠장은 강선, H-beam 받침대, 띠장으로 구성되어 있으며 IPS 띠장에 강선의 인장력을 도입하여 흙막이 벽체에 선행 하중을 가하고 지반 굴착으로 인한 토압을 IPS 띠장의 휨강성을 활용하여 버팀보에 전달하는 새로운 개념의 흙막이 지보재이다. 휨강성이 큰 IPS 띠장을 활용하면 흙막이 벽체를 지지하는 버팀보의 설치 간격을 획기적으로 넓힐 수 있으며 굴착시에 넓은 작업 공간을 제공받는다. 그리고 굴착 공사에 사용되는 강재의 물량을 줄일 수 있다. 그러므로 굴착 공사에서 IPS 띠장을 활용하면 경제성과 시공성을 확보할 수 있다. 또한 굴착으로 인한 흙막이 벽체의 변형을 억제하여 흙막이 구조물의 안정성을 높일 수 있다. 본 논문에서는 IPS 띠장의 기본 개념과 미캐니즘에 대하여 언급하고 도심지 굴착 현장에 적용된 IPS 띠장의 현장 적용성을 확인하였다. IPS 띠장의 현장 계측 결과를 분석하여 IPS 띠장의 거동과 안정성을 확인하고 IPS 띠장이 적용된 벽체의 거동을 알아보았다. 또한 IPS 띠장에 작용하는 토압을 지지하는 코너 스트럴의 거동을 알아보았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.107-113
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• 2004

본 논문에서는 강선의 선행하중을 이용한 새로운 흙막이 공법의 원리와 적용 사례를 다루고자 한다. IPS(Innovative Prestressed Earth Retention System) 흙막이 공법은 띠장에 강선의 인장력을 적용한 선행하중 공법이다. IPS 흙막이 공법은 강선, H-Beam 받침대, 띠장으로 구성된 띠장에 강선의 긴장력을 도입하여 굴착 지반에 선행하중을 가하고 지반의 추가 굴착으로 인한 토압의 증가를 IPS 띠장과 트러스 버팀보 또는 코너 스트럿으로 지지하는 개념을 가지고 있다. IPS 흙막이 공법은 경제성, 시공성, 안정성을 제공하며 휨 강성이 큰 IPS 띠장을 이용하여 지지 간격을 획기적으로 증대시킨 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 IPS 흙막이 공법의 기본 원리 및 메커니즘을 설명하고 IPS 흙막이 공법의 특징, 적용 범위와 설계 방법을 언급하였다. IPS 흙막이 공법의 현장시험을 수행하여 현장 적용성과 안정성을 확인하고 현장 계측결과를 분석하여 IPS 흙막이의 거동을 파악하였다.