• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.75-82
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• 2021

이 연구의 목적은 강관과 강봉을 이용하여 프리스트레스력의 도입이 가능하도록 개발된 프리스트레싱(prestressing reinforcing units using steel bar and pipe, 이하 SP) 보강재의 응력손실을 확인하는데에 있다. 주요변수는 SP 보강재의 종류, 프리스트레스력의 크기 및 도입방법이다. 실험결과 SP 보강재의 응력손실은 프리스트레스력이 직접 도입하는 초기단계에서 가장 크게 있었는데, 그 크기는 압축도입형 보다 인장도입형에서 더 크게 있었다. SP 보강재의 응력손실은 프리스트레스력이 항복강도의 80%로 도입된 P800 강종인 압축도입형 실험체에서 1.6%로 가장 낮았다. 한편 시간경과에 따른 SP 보강재의 릴랙세이션은 압축도입형의 경우 SP 보강재의 종류, 프리스트레스력의 크기에 관계없이 0.4~1.9%로 평가되었는데, 이는 설계기준들에서 제시하고 있는 릴랙세이션 2.5% 이하를 만족하는 수준이었다. 결과적으로 프리스트레스력 도입 즉시 발생하는 응력손실을 감안할 때에 개발된 SP 보강재의 재질과 프리스트레스력 도입방식 및 크기는 각각 P800, 압축도입형 및 항복강도의 80%로 추천된다.

• Computers and Concrete
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• 제5권2호
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• pp.135-154
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• 2008

This paper presents a nonlinear finite element analysis procedure for the seismic performance assessment of reinforced concrete bridge piers with unbonded reinforcing or prestressing bars. A computer program named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology) is used to analyze reinforced concrete structures; this program was also used in our study. Tensile, compressive and shear models of cracked concrete and models of reinforcing and prestressing steel were used account for material nonlinearity of reinforced concrete. The smeared crack approach was incorporated. To represent the interaction between unbonded reinforcing or prestressing bar and concrete, an unbonded reinforcing or prestressing bar element based on the finite element method was developed in this study. The proposed numerical method for the seismic performance assessment of reinforced concrete bridge piers with unbonded reinforcing or prestressing bars is verified by comparison of its results with reliable experimental results.

• Computers and Concrete
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• 제9권1호
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• pp.63-79
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• 2012

The purpose of this study is to evaluate the behavior and strength of prestressed concrete deep beams using nonlinear analysis. By using a sophisticated nonlinear finite element analysis program, the accuracy and objectivity of the assessment process can be enhanced. A computer program, the RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), was used for the analysis of reinforced concrete structures. Tensile, compressive and shear models of cracked concrete and models of reinforcing and prestressing steel were used to account for the material nonlinearity of prestressed concrete. The smeared crack approach was incorporated. A bonded or unbonded prestressing bar element is used based on the finite element method, which can represent the interaction between the prestressing bars and concrete of a prestressed concrete member. The proposed numerical method for the evaluation of behavior and strength of prestressed concrete deep beams is verified by comparing its results with reliable experimental results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.101-108
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• 2008

본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이($10d_b{\sim}60d_b$), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 ($60d_b$) 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 2011

본 논문은 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 그리드 구조물의 최적화를 수행하고 초기인장력이 최적화에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화시 여러 제약조건을 설정하여 구조물의 물량이 최소화 되도록 부재의 단면을 찾는 최적 설계를 수행하였다. 알고리즘의 검증을 위해 10-bar 트러스트 예제로 설정하여 이전 연구 결과와의 비교를 하였다. 이를 바탕으로 초기인장력이 적용된 트러스트 구조물의 최적화가 가능한 다음과 같은 기법을 사용하여 그리드 형태인 72-bar 트러스의 최적화를 수행하였으며, 이전 연구결과와 비교하여 이를 입증하였다. 최적화시 초기인장력 크기를 달리하여 트러스 구조물의 최적화를 수행하였으며, 물량이 최소화되는 최적화된 초기 인장력 값도 찾았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.585-593
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• 2003

본 연구는 외부 프리스트레싱으로 보강된 철근콘크리트 보에 관한 문헌연구와 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측식의 개발, 극한응력에 영향을 미치는 변수들에 대한 실험 등이다. 새로운 통합 예측식 개발을 위하여 비부착 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 ACI 시방식을 확장하고 분석하였다. 본 논문에서는 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 새로운 합리적 예측식을 제안하고 있는데, 프리스트레싱 강재와 중립축의 깊이 비의 함수로서 표현하여 내부 철근의 영향을 고려하고 있다. 실험연구에서는 프리스트레싱 강재의 극한응력에 가장 큰 영향을 미치는 실험변수를 가지고 외부 프리스트레싱으로 보강된 철근콘크리트 보를 제작하여 실험하였다. 실험연구에서 채택한 영향인자들은 배부철근비, 외부 프리스트레싱 강재비, 지간과 PS강재높이 비 등이다. 실험결과는 분석되어 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 제안된 예측식의 합리성과 적용성을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.477-480
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• 2004

This paper present test result to develop wedge-type anchor system for external prestressing method with CFRP. The test results indicated that the lower a slope angle and elastic of wedge are, the higher ultimate strengths are for plate types. Bar types showed premature failure because of local high stress in FRP of anchor system. Therefore, to improve the strength for bar types needs further work of strengthening sleeves, slope angles of wedge and materials.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.43-58
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• 2015

There are many studies on the optimization of steel trusses in literature; and, a large number of them include a shape optimization. However, only a few of these studies are focused on the prestressed steel trusses. Therefore, this paper aims to determine the amounts of the material and cost savings in steel plane trusses in the case of prestressing. A parallel-chord simply supported steel truss is handled as an example to evaluate the used approach. It is considered that prestressing tendon is settled under the bottom bar, between two end supports, using deviators. Cross-sections of the truss members and height of the truss are taken as the design variables. The prestress losses are calculated in two steps as instantaneous losses and time-dependent losses. Tension increment in prestressing tendon due to the external loads is also considered. A computer program based on genetic algorithm is developed to solve the optimization problem. The handled truss is optimized for different span lengths and different tendon eccentricities using the coded program. The effects of span length and eccentricity of tendon on prestressed truss optimization are investigated. The results of different solutions are compared with each other and those of the non-prestressed solution. It is concluded that the amounts of the material and the cost of a steel plane truss can be reduced up to 19.9% and 14.6%, respectively, by applying prestressing.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.172-175
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• 2004

This study is to investigate the tensile properties of glass fiber reinforced polymer(GFRP) reinforcing bars with various kinds of anchor systems experimentally. Three types of anchor systems were examined: resin sleeve anchor adopted by CSA Standard, metal overlay anchor by ASTM Standards and wedge anchor normally used in prestressing tendons. Also, three different types of GFRP bars with different surface deformations were tested in this study. All test procedures including specimens preparation, test apparatus and measuring devices were made according to the recommendations of CSA Standard S806-02. From the test results, it was found that the highest tensile strength of GFRP bar was developed by resin sleeve anchor, and tensile strength of GFRP bar with CSA anchor system is $10\%$ higher than that with ASTM anchor system in the case of sand-coated GFRP bar.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권6호
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• pp.799-810
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• 2022

This study investigated the effect of the strengthening efficiency of unbonded steel-bar truss system on the out-of-plane behavior of perforated masonry walls. Four full-scale unreinforced masonry (URM) walls with two different planes were prepared using the unbonded steel-bar truss system and a URM walls without strengthening. All masonry walls were tested under constant axial and cyclic lateral loads. The obtained test results indicated that the pinching effect in the out-plane behavior of masonry walls tends to decrease in the in- and out-of-plane strengthened URM walls using the unbonded steel-bar truss system with the higher prestressing force ratio (R_p) of vertical reinforcing bars in the unbonded steel-bar truss system, regardless of the perforated type of the masonry wall. Consequently, the highest maximum shear resistance and cumulative dissipated energy at peak load in the post-peak behavior were observed in the in- and out-plane strengthened URM walls with the highest R_p values, which are 2.7 and 6.0 times higher than those of URM. In particular, the strengthening efficiency of the unbonded steel-bar truss system was primarily attributed to the vertical prestressed steel-bars rather than the diagonal steel-bars, which indicates that the strains in the vertical prestressed steel-bars at the peak load were approximately 1.6 times higher than those in the diagonal steel-bars.