• Computers and Concrete
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• 제4권5호
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• pp.403-424
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• 2007

The investigation of corrosion effects on the tensile behavior of reinforced concrete (RC) members is very important in region prone to high corrosion conditions. In this article, an experimental study concerning corrosion effects on tensile behavior of RC members is presented. For this purpose, a comprehensive experimental program including 58 cylindrical reinforced concrete specimens under various levels of corrosion is conducted. Some of the specimens (44) are located in large tub containing water and salt (5% salt solution); an electrical supplier has been utilized for the accelerated corrosion program. Afterwards, the tensile behavior of the specimens was studied by means of the direct tension tests. For each specimen, the tension stiffening curve is plotted, and their behavior at various load levels is investigated. Average crack spacing, loss of cross-section area due to corrosion, the concrete contribution to the tensile response for different strain levels, and maximum bond stress developed at each corrosion level are studied, and their appropriate relationships are proposed. The main parameters considered in this investigation are: degree of corrosion ($C_w$), reinforcement diameter (d), reinforcement ratio (${\rho}$), clear concrete cover (c), ratio of clear concrete cover to rebar diameter (c/d), and ratio of rebar diameter to reinforcement percentage ($d/{\rho}$).

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.235-244
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• 2016

본 논문에서는 고강도콘크리트와 SD600 철근을 적용한 특수모멘트골조의 최상층 접합부 내진성능을 파악하고자 한다. 실험체 중 K-RC-H는 내진규정에 따라 제작되었으며, K-HPFRC-H에는 횡보강근 간격을 150%로 증가시키면서 대신 강섬유를 부피비 1.0% 혼입하였다. K-RC-H, K-HPFRC-H 실험체 모두 주근이 파단하기 이전까지 내력 저하가 거의 없었고 에너지 소산능력 등에서 우수한 내진성능을 보였다. 접합부내의 U-bar는 보 주근이 휨과 함께 인장력을 받을 때 상부면으로 밀어내려는 현상을 충분히 억제하는 것으로 나타났다. 한편 SD600의 정착길이는 $1.25l_{dt}$가 확보되었는데 슬립거동이 거의 발생하지 않았다. 전반적으로 강섬유의 혼입은 휨강도 증가, 전단변형각 구속력 향상 등에 기여하였고, 강섬유 혼입률 1.0% 혼입함으로써 횡보강근 간격을 1.5배 증가시킬 수 있는 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2003

지중식 LNG 저장 탱크의 지중연속벽(슬러리 벽체)의 시공 품질 및 건전성을 평가하기 위하여 비파괴 진단을 수행하였다. 이를 위하여 지중 연속벽의 9군데 측점을 선정하여 각각의 측점에서 탄성파 충격-공진법으로 벽체의 두께를 측정하였고, GPR을 사용하여 철근의 배치 간격을 조사하였다. 또한, 음속과 반발경도를 측정하여 압축강도를 추정하였다. 그 결과로 벽체의 두께는 150cm 이상으로 설계값을 만족하고 있으며, 철근의 배근 간격도 설계값과 잘 일치하였다. 콘크리트의 압축강도 추정값은 기준값보다 훨씬 크게 나타나서 전체적으로 구조물의 시공 품질은 양호한 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.384-391
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• 2012

본 논문은 철근 콘크리트에 대한 전자기적 모델링을 하고, 전파에 대한 차폐 효과를 분석하였다. 철근 콘크리트는 대부분의 건축물에 쓰이고 있으며, 내부에 격자 구조의 철근을 설치하기 때문에 특정 주파수 대역에서 전파의 차폐 효과가 있다. 철근 콘크리트의 해석은 3D EM(3-dimensional electromagnetic) 시뮬레이션 툴을 이용하여 철근과 콘크리트를 각각 해석한 뒤 그 영향을 고려하여 전체 철근 콘크리트의 해석을 하였다. 콘크리트의 경우 주파수가 높아짐에 따라 손실 특성 역시 높아져 차폐 효과가 커진다. 단층 철근의 경우 철근의 두께가 두꺼워질수록 차폐 효과가 커지며 주파수가 낮을수록 철근에 의한 차폐 효과가 커지는 것을 분석하였다. 또한, 철근과 철근 사이의 간격이 넓어질수록 차폐 효과가 낮아진다. 철근 구조를 2층으로 확장한 경우에 대해서도 철근과 철근 층 사이의 거리에 따른 차폐 효과에 대한 분석을 하였다. 철근 콘크리트 단층 철근을 사용한 경우, 철근두께 가 10, 20, 30 mm일 때 500 MHz에서 각각 철근 콘크리트 두께 10 cm당 -1.89, -2.73, -4.76 dB/10 cm의 투과 특성 값을 가지며, 두 층 철근을 이용한 경우에도 철근 두께에 대하여 -2.46, -6.16, -9.55 dB/10 cm의 투과 특성을 나타낸다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.130-135
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• 1993

Twelve 1/2 scale modeled wall specimens were tested statically up to failure to investigate she shear behavior of concrete walls reinforced with welded wire fabric. major variables were spacing of reinforcing bars, type of reinforcing bar(rebar, welded sire fabric, knurling wire) and the existence of tied column type reinforcement

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.231-238
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• 2002

콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 1차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 발전하게 된다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 균열 예측식이 일방향 부착-슬립이론에 기초하고 있기 때문에 철근과 보강재의 간격에 따라 변화되는 교량 바닥판의 균열폭을 예측하고 보강된 바닥판의 사용성을 평가하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 시험결과에 기초하여 성능향상된 바닥판의 균열 메카니즘을 구명하였으며, 이로부터 사용성을 평가할 수 있는 새로운 균열예측식을 제안하였다. 제안된 균열예측식은 기존 균열식에 비하여 예측결과가 우수한 것으로 나타났으나, 철근 항복 이후 철근과 보강재의 변형률이 급격히 증가할 때 오차범위가 커지는 것으로 나타나 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 보다나은 균열예측을 위해서는 피로 하중하에서의 철근 항복이후에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권6호
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• pp.693-700
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• 2017

Concrete cover cracking due to the corrosion of steel reinforcing bars is one of the main causes of deterioration in Reinforced Concrete (RC) structures. The oxidation level of the bars causes varying levels of expansion. The rebar expansions could lead to through-thickness cracking of the concrete cover, where depending on the cracking characteristics, the service life of the structures would be affected. In this paper, the effect of geometrical and material parameters, i.e., concrete cover thickness, reinforcing bar diameter, and concrete tensile strength, on the required pressure for concrete cover cracking due to corrosion has been investigated through detailed numerical simulations. ABAQUS finite element software is employed as a modeling platform where the concrete cracking is simulated by means of eXtended Finite Element Method (XFEM). The accuracy of the numerical simulations is verified by comparing the numerical results with experimental data obtained from the literature. Using a previously proposed empirical equation and the numerical model, the time from corrosion initiation to the cover cracking is predicted and then compared to the respective experimental data. Finally, a parametric study is undertaken to determine the optimum ratio of the rebar diameter to the reinforcing bars spacing in order to avoid concrete cover delamination.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.303-306
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• 2005

The cracking behavior of prestressed concrete members is important for the rational design of prestressed concrete structures. However, the test data on the cracking behavior of prestressed concrete structures are very limited. The purpose of the present study is to investigate the crack spacing and crack width in transversely post-tensioned decks of concrete box girder bridges under applied loading. For this purpose, large scale test members of concrete box girder segments were fabricated and tested. The crack widths, crack spacings and crack patterns were investigated for various load levels. The crack widths and steel strains were continuously monitored during the loading process. To derive a rational predicton equation for crack width, the bond characteristics of post-tensioned steel and nonprestressed rebar in the PSC members were explored first. This was done by measuring the strains of prestressing steel and nonprestressed rebar in the test members under loading. A simple equation for the prediction of maximum crack width in transversely post-tensioned concrete one-way slabs is proposed by considering bond characteristic of prestressing steel and nonprestressed reinforcement. The comparison of proposed equation with experimental data shows good correlation. The present study indicates that ACI and CEB-FIP code equations exhibit rather large deviation from test data on prestressed concrete members.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권6호
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• pp.1265-1285
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• 2016

This paper presents experimental results of advanced investigation carried out on the beams reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) rebar and stirrups. Twelve beams reinforced with GFRP and one beam with steel reinforcement of size $230{\times}300{\times}2000mm$ were investigated. Longitudinal reinforcement, shear span and spacing of stirrups were the main variables to form the set. In advanced testing three types of strain gauges for steel, composite and concrete surface were applied to observe strain/stress development against the applied load. Live data were recorded from four strain gauges applied on stirrups, one at center on longitudinal reinforcement, two on the concrete surface and central deflection during the test. Although the focus of the paper was mainly on the behavior of GFRP shear reinforcement, other parallel data were observed for the completeness of the test. Design recommendations of ISIS Canada Design Manual (2007), Japan Society of Civil Engineers (1997) and American Concrete Institute (ACI-440.1R-06) were reviewed. Shear design predictions were compared with experimental results in which it was observed that all the three standards provided conservative predictions. However, ACI found most efficient compare to other two there is room to improve the efficiency of the recommendations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.30-39
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• 2017

이 연구에서는 순환굵은골재를 사용하여 31~38 MPa 범주의 압축강도를 갖는 콘크리트의 보의 휨강도 실험연구를 수행하였다. 천연굵은골재에 대한 순환굵은골재의 치환률과 철근비를 실험변수로 고려하였다. 순환굵은골재의 치환률로써 0, 30, 50 및 100%를 고려하였으며, 주철근의 철근비로써 0.50, 0.79 및 1.14%를 고려하였다. 4점 하중재하 시험방법을 통하여 순환골재 콘크리트 보의 균열 및 파괴거동, 하중-처짐 관계 특성을 파악하였다. 천연굵은골재 보와 순환굵은골재 보의 휨균열 형상은 거의 유사하며, 전반적으로 순환굵은골재 보의 균열간격이 천연굵은골재 보의 균열간격보다 작다. 순환골재치환률에 따른 균열폭 크기는 뚜렷한 차이를 나타내지 않는다. 또한, 설계기준에 의한 예측식을 이용하여 실험 부재의 휨강도를 산정하였다.현행 설계기준에 의한 순환골재 콘크리트 보의 휨강도 예측결과는 실제의 휨강도를 과소평가하여 보수적인 설계를 제공하는 것으로 나타난다.