• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권1E호
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• pp.29-34
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• 2006

Elastic modulus, tensile and bond capacities are important factors for developing an effective reinforcing action of a flexural member as a reinforcing material for concrete structures. Reinforcement must have enough bond capacity to prevent the relative slip between concrete and reinforcement. This paper presents an experimental study to clarify the bond capacity of prestressed carbon fiber reinforced polymer(CFRP) rod manufactured by an automatic assembly robot. The bond characteristics of CFRP rods with different pitch of helical wrapping were analyzed experimentally. As the result, all types of CFRP rods show a high initial stiffness and good ductility. The mechanical properties of helical wrapping of the CFRP rods have an important effect on the bond of these rods to concrete after the bond stress reached the yield point. The stress-slip relationship analyzed from the pull-out test of embedded cables within concrete was linear up to maximum bond capacity. The deformation within the range of maximum force seems very low and was reached after approximately 1 mm. The average bond capacity of CF20, CF30 and CF40 was about 12.06 MPa, 12.68 MPa and 12.30 MPa, respectively. It was found that helical wrapping was sufficient to yield bond strengths comparable to that of steel bars.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.709-716
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• 2005

이 연구는 국내에서 상용 중인 재료를 이용하여 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하고자 함에 목적이 있으며, 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하기 위해서는 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성과 섬유-모르타르 경계 면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성을 파악하여야 한다. 특히 시멘트계 재료(cementitious materials)의 역학적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 물-시멘트비(water cement ratio)에 대한 연구에 초점을 맞추었으며, 3가지의 물-시멘트비에 대하여 섬유의 인발실험(fiber pullout test)과 모르타르의 쐐기쪼갬실험(wedge splitting test)을 수행하였고 이를 통하여 모르타르 매트릭스와 섬유-매트릭스 경계면(interface)의 역학적인 특성을 파악하였다. 이러한 연구에 의하여 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 역학적 특성을 이용하여 물-시멘트비 범위 및 재료의 기본 배합을 제시하였고 또한 마이크로역학과 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 하여 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 나타내는 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하였다. 개발된 재료는 1축인장 하에서 변형률 경화거동을 나타내었으며, 변형능력은 최대 2.2% 이었다. 이와 같은 높은 변형 능력은 일반 콘크리트(또는 모르타르)의 약 100배에 해당된다. 또한 압축하에서는 압축강도 이후 응력-변형률 곡선이 완만하게 감소하는 연성파괴의 형태를 나타내었으며 28일의 압축강도는 보통강도 콘크리트의 강도에 해당되는 26MPa, 34MPa인 것으로 측정되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.777-786
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• 2010

이 연구에서는 강섬유로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC)를 적용한 대형 크기의 프리스트레스트 콘크리트 거더의 정적하중재하실험을 통하여 휨거동 특성을 파악하고자 하였다. 이 연구결과는 추후 UHPC를 적용한 프리스트레스트 콘크리트 거더의 처짐산정 및 휨강도 산정 모델링에 주요한 기초적인 실험결과를 제공한다. 휨 하중하에서의 프리스트레스트 콘크리트 T-거더의 거동을 파악하기 위하여 강섬유를 혼입하였다. 강섬유는 원형단면의 직선형상이며, 콘크리트에서 2%의 부피비를 나타낸다. 거더는 압축강도 150~190 MPa의 UHPC를 이용하여 제작하였으며, 프리스트레스트 거더의 휨내력을 파악하고자 하였다. 실험결과는 강섬유 보강 UHPC가 거더의 균열제어 및 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 강섬유 보강 UHPC를 적용한 프리스트레스트 거더의 파괴는 인장균열에서의 가교 역할(bridging effect)을 하는 강섬유의 뽐힘(pullout)과 더불어 발생한다. 강섬유의 뽑힘과 더불어 단면의 인장강도 손실이 발생하며, 이는 거더의 휨파괴를 유발한다. 또한, 도입 프리스트레스량이 거더의 휨강도에 영향을 미치는 것으로 나타난다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.31-39
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• 2013

본 연구에서는 콘크리트 강도와 앵커의 강도 변화에 따른 앵커시스템의 성능을 평가하였다. 성능평가를 위하여 후 설치 앵커의 한 종류인 Set Anchor를 선정하였다. 동결융해 시험을 통하여 콘크리트의 강도를 감소시켰고, 부식을 통하여 앵커의 강도 감소를 고려하였다. 설치 앵커인 Set Anchor를 동결융해 된 콘크리트와 일반 앵커를 설치하고, 일반 콘크리트에 부식된 앵커를 설치하여 콘크리트 내력에 따른 인발 내력을 고찰 하였다. 각 시험체별로 앵커의 직경, 앵커의 근입 깊이를 변수로 설정하였다. 실험결과 인발 하중을 받는 경우에는 앵커의 직경 및 근입 깊이에 영향이 있는 것으로 나타났다. 인발 실험시 콘크리트 콘 파괴 및 뽑힘파괴 등 콘크리트와 앵커의 내구성에 따라 파괴모드가 다르게 발생하였다. 또한 앵커의 인발 내력을 CCD (Concrete Capacity Design)방법을 사용한 결과와 비교 평가하여 새로운 수정식을 제안하였으며, 수정식을 사용하여 일반 및 동결융해 콘크리트에 설치된 앵커의 인발 내력을 예측 할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.5-18
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• 2014

앵커는 지중에서 힘을 받는 형태에 따라 마찰형 앵커, 지압형 앵커, 마찰지압병용형 앵커로 나눌 수 있으며 최근에는 두 가지 형태가 복합적으로 사용되어지는 앵커가 개발되고 있다. 지압형 앵커에 관하여도 많은 연구가 진행 되었지만, 파괴면을 직접 관찰한 예는 적었다. 그리고 지반재료도 주로 실제 모래가 아닌 탄소봉등을 이용하여 실험을 한 것이 대부분이다. 본 연구에서는 토조에 모래지반을 형성하고, 지압형 앵커를 토피비(H/h)에 따라 1~6까지 나누어 설치하고 각 토피비에 따른 인발력과 지반의 거동을 관찰하였다. 또한 지반변형해석 프로그램을 통해 지반 변위, 무신축 방향, 최대전단변형률 등고선에 대해서 분석하였다. 분석결과 극한 인발력의 발현시점인 변위 5mm에서는 파괴면의 폭이 기존의 이론보다 좁은 영역에서 진행되는 것을 관찰 할 수 있었고, 10, 15mm까지 변위가 증가할수록 파괴면의 폭이 넓어지고 지표면까지 확장하는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.411-420
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• 2007

본 연구는 반복 수평 하중을 받는 외부 보-기둥 접합부에서 작은 헤드를 사용한 headed bar의 사용성을 검증하기 위해 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 접합부 실험체를 제작하여 각각의 실험 결과를 비교하였다. 또한, headed bar 정착 성능에 영향을 주는 헤드 단면적, 단조 및 반복 가력 여부, 헤드와 보강근의 용접 여부등의 headed bar 인발 성능에 관한 영향을 구명하기 위한 인발실험을 병행하였다. 인발실험의 결과, headed bar의 인발강도는 헤드 면적 증가에 따라 증가하였고, 헤드와 보강근의 용접 유무, 가력 조건 (단조하중 및 반복하중)은 실험 결과에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 외부 보-기둥 접합부 실험의 결과, $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 실험체가 초기 균열, 균열의 발생 등 모두 거의 비슷한 양상이었으나, 최종 파괴 시에는 headed bar로 정착된 실험체가 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착된 실험체에 비해 최대 강도 도달 이후 연성 거동, 연성비 및 변형 성능, 에너지소산 면적 등에서 우수한 거동을 보여주었다. 따라서 ACI 352 위원회의 설계지침을 따라서 제작된 접합부 상세와 동일한 조건으로 표준갈고리 대신 상대적으로 작은 headed bar를 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권3호
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• pp.329-340
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• 2001

Cyclic response of "shear" connections between steel outrigger beams and reinforced concrete core walls is presented in this paper. The connections investigated in this paper consisted of a shear tab welded onto a plate that was connected to the core walls through multiple headed studs. The experimental data from six specimens point to a capacity larger than the design value. However, the mode of failure was through pullout of the embedded plate, or fracture of the weld between the studs and plate. Such brittle modes of failure need to be avoided through proper design. A capacity design method based on dissipating the input energy through yielding and fracture of the shear tab was developed. This approach requires a good understanding of the expected capacity of headed studs under combined gravity shear and cyclic axial load (tension and compression). A model was developed and verified against test results from six specimens. A specimen designed based on the proposed design methodology performed very well, and the connection did not fail until shear tab fractured after extensive yielding. The proposed design method is recommended for design of outrigger beam-wall connections.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.5-10
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• 2009

느슨한 사질토나 연약 점토층에서는 큰 앵커 극한인발력 확보가 어렵기 때문에 앵커공법이 잘 적용되지 않는다. 그러나 앵커 천공 홀을 다양한 방법으로 확공시키는 기술이 개발되어 있으며 이러한 기술로 인하여 느슨한 사질토 및 연약 점토에서 비교적 큰 극한인발력을 확보할 수 있게 되었다. 특히, 축적된 전기에너지를 짧은 시간에 방전시키는 펄스방전 공법은 앵커 정착장을 천공 케이싱 또는 비트 직경보다 크게 확공시키는 공법이다. 총 24공의 앵커를 성균관 대학교 지반시험장 풍화토 및 모래질 점토층에 시공하였다. 극한인발력과 앵커 확공비와의 관계를 확인하기 위해 AASHTO에서 규정하고 있는 시험방법으로 인발시험이 수행되었으며 펄스방전에 의해 확공된 앵커의 직경을 확인하기 위해 7공의 앵커를 굴착하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1243-1249
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• 2010

Ground anchors can be good solution in large and deep excavation. Anchored supports generally provide larger workspace than strut supports and good performances. The major benefit provided by these anchored systems was the open excavation area created by eliminating horizontal or raked struts, which generally inhibit rapid construction within the site area. In loose soils, however, anchors are sometimes hard to get high pullout anchor capacity, so that the spacing of anchor both horizontally and vertically is frequently controlled, in which the construction costs of anchors are increased. In order to increase anchor capacity, therefore, conceptual introduction of the multi-strand anchor is presented in this paper. Also, this study shows an numerical study of predicting the load transfer of the multi-strand anchor and a beam-column analysis was performed by a Elastic-Plastic beam theory.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권1호
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• pp.65-72
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• 2010

교량 신축이음장치의 파손 유형은 주로 후타재(무수축 모르타르)와 관련된 부분에서 많이 발생된다. 또 다른 문제는 중차량 통과에 따른 충격과 진동하중으로 인해서 신축이음장치를 후타재에 고정하기 위해서 사용하는 앵커 풀림 현상이다. 본 연구에서는 무수축 모르타르의 파괴에 따른 신축이음장치의 파손을 방지하기 위해 탄성콘크리트를 개발하였다. 개발된 탄성콘크리트와 현재 주로 사용하고 있는 무수축 모르타르의 인발성능을 비교하였다. 또한, 후타재와 신축이음장치를 일체화하여 후타재의 파손을 방지하고 신축이음장치를 쉽게 교체할 수 있는 앵커 시스템을 개발하였다.