• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권1호
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• pp.1-23
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• 2023

Various efforts have been made to reduce the weight of concrete slabs while preserving their flexural strength. This will result in reducing deflection and allows the utilization of longer spans. The top zone of the slab requires concrete to create the compression block for flexural strength, and the tension zone needs concrete to join with reinforcing for flexural strength. Also, the top and bottom slab faces must be linked to transmit stresses. Voided slab systems were and are still used to make long-span slab buildings lighter. Eight slab specimens of (1000^*1000 (1000^*1000 mm²) were cast and tested as two-way simply supported slabs in this research. The tested specimens consist of one solid slab and seven voided slabs with the following variables (type of slab solid and voided), thickness of slab (100 and 125 mm), presence of steel fibers (0% and 1%), and the number of GFRP layers). The voids in slabs were made using high-density polystyrene of dimensions (200^*200^*50 mm) with a central hole of dimensions (50^*50^*50 mm) at the ineffective concrete zones to give a reduction in weight by (34% to 38%). The slabs were tested as simply supported slabs under partial uniform loading. The results of specimens subjected to monotonic loading show that the combined strengthening by steel fibers and GFRP sheets of the concrete specimen (V-125-2GF-1%) shows the least deflection, deflection (4.6 mm), good ultimate loading capacity (192 MPa), large stiffness at cracking and at ultimate (57 and 41.74) respectively, more ductility (1.44), and high energy absorption (1344.83 kN.mm); so it's the best specimen that can be used as a voided slab under this type of loading.

• Computers and Concrete
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• 제33권2호
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• pp.217-240
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• 2024

The purpose of this study is to propose new hysteretic characteristics of medium- to low-rise RC structures controlled by both shear and flexure. Through previous study, the dual lateral force-resisting system composed of shear and flexural failure members has a new failure mechanism that cooperates to enhance the flexural capacity of the flexural failure member even after the failure of the shear member, and the existing theoretical equation significantly underestimates the ultimate strength. In this study, the residual lateral strength mechanism of the dual lateral force-resisting system was analyzed, and, as a result, an equation for estimating the residual flexural strength of each shear-failure member was proposed. The residual flexural strength of each shear-failure member was verified in comparison with the structural testing results obtained in previous study, and the proposed residual flexural strength equation for shear-failure members was tested for reliability using FEA, and its applicable range was also determined. In addition, restoring-force characteristics for evaluating the seismic performance of the dual lateral force-resisting system (nonlinear dynamic analysis), reflecting the proposed residual flexural strength equation, were proposed. Finally, the validity of the restoring-force characteristics of RC buildings equipped with the dual lateral force-resisting system proposed in the present study was verified by performing pseudo-dynamic testing and nonlinear dynamic analysis based on the proposed restoring-force characteristics. Based on this comparative analysis, the applicability of the proposed restoring-force characteristics was verified.

• Advances in materials Research
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• 제13권2호
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• pp.115-128
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• 2024

Concrete is the most significant material in the construction industry which is required to construct several facilities like roads, buildings, and bridges etc. which leads to the economic development of a country. But now days, in view of sustainable development and environmental problems, plastic waste management is one of the major environmental issues due to its non-biodegradable nature which allows it to stay in the landfills until they are cleaned up. To overcome all these concerns, plastic waste may be used as a substitute of natural fine and coarse aggregate in concrete and a valuable solution to utilize the plastic items which causes several problems. In order to, present study is focused on the affecting properties of concrete as workability, compressive strength, and tensile strength of concrete with using plastic waste and without using plastic waste. Based on the detailed literature, it was observed that the plastic waste is not affecting the quality and consistency of concrete. However, as the number of PVC particles in the mixture increased, the drying shrinkage values decreased and the inclusion of plastic flakes can mitigate drying shrinkage cracking which leads the higher durability of concrete. Based on the comprehensive literature, it was also observed that the plastic aggregate found to be suitable for low and medium strength concrete. However, the investigation on the application of plastic aggregate in the high strength concrete is found limited. It was concluded that the optimum percentage of the plastic aggregate was found about 20%.

• 한국지진공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.77-83
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• 2024

The design shear strength equations of RC shear walls have been developed based on their performance under in-plane (IP) loads, thereby failing to account for the potential performance degradation of shear strength when subjected to simultaneous out-of-plane (OOP) loading. Most of the previous experimental studies on RC walls have been conducted in one direction under quasi-static conditions, and due to the difficulty in experimental planning, there is a lack of research on cyclic loading and results under multi-axial loading conditions. During an earthquake, shear walls may yield earlier than their design strength or fail unexpectedly when subjected to multi-directional forces, deviating from their intended failure mode. In this paper, nonlinear analysis in finite element models was performed based on the results of cyclic loading experiments on reinforced concrete shear walls of auxiliary buildings. To investigate the reduction trend in IP shear capacity concerning the OOP load ratio, parametric analysis was conducted using the shear wall FEM. The analysis results showed that as the magnitude of the OOP load increased, the IP strength decreased, with a more significant effect observed as the size of the opening increased. Thus, the necessity to incorporate this strength reduction as a factor for the OOP load effect in the wall design strength equation should be discussed by performing various parametric studies.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.31-38
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• 2010

본 연구에서는 기둥을 관통하는 슬래브 하부 철근이 중력하중만으로 설계된 포스트텐션 플랫플레이트 골조의 내진성능에 미치는 영향을 평가하였다. 중 약진 지역에서 건물은 흔히 중력하중만을 고려하여 설계되고 있다. 본 연구에서는 중력하중으로 설계된 PT 플랫플레이트 골조의 내진성능에 집중되고 있다. 이를 위하여, 3,6,9층 PT 플랫플레이트 골조는 중력하중만으로 설계하였다. 철근콘크리트 플랫플레이트 골조에서는 취성적인 붕괴를 예방하기 위해서는 기둥을 관통하는 연속된 슬래브 하부철근이 위치하여야 한다. 그러나 PT 플랫플레이트 골조에서는 슬래브 하부 철근에 대해 ACI 318-05에서는 특별한 언급이 없기 때문에 흔히 생략하고 있다. 본 연구는 대산건물을 비선형 시간이력해석 으로 골조 모델의 내진성능에 대해 평가한다. 비선형 시간이력해석은 6개의 지진과 2개의 다른 위험수준 (475, 2475년 주기), 3개의 다른 지역 (보스턴, 시애틀, LA)을 사용하였다. 해석모델은 PT슬래브-기둥 접합부의 파괴 메카니즘과 비선형 거동을 살펴보기 위해 개발되었다. 본 연구는 중력하중으로 설계된 PT 플랫플레이트 골조가 몇몇 내진저항 능력을 보여주고 있다. 또한, PT 플랫플레이트 골조의 내진성능은 기둥을 관통하는 슬래브 하부철근이 위치할 때 눈에 띄게 향상되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.349-360
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• 2017

콘크리트 건축물 공사에 있어, 거푸집공사는 전체공사비의 10%를 차지하는 중요한 공정이다. 최근의 건축물은 대형화, 고층화가 이루어지고 있다. 이러한 거푸집공사의 고효율과 안전성을 위하여 거푸집공정의 시스템화가 이루어지고 있으나, 여전히 인명사고와 해체공정에서 발생하는 소음 민원이 빈번히 발생하고 있으며, 이러한 문제의 해결을 위하여 대부분 해외기술에 의존하여 국내 건설현장 여건을 고려하지 않는 관계로 외면되어 기존 거푸집 공법을 답습하고 있는 실정이다. 본 연구는 공정개선, 안전성 향상 및 해체소음 저감이 가능한 슬래브, 보 전용 테이블형 다단 드롭 시스템 거푸집을 개발하고 시스템 내에 사용되는 주요 부재인 장선 멍에와 동바리의 물성을 평가하고, 이 시스템의 현장 적용을 위한 해체공정에서의 소음을 기존 공법과 비교 평가하는 연구로서 실험결과, 멍에 빔과 동바리 모두 슬래브 및 보 타설용 가설재로 사용하기에 충분한 내력이 있는 것으로 나타났으며, 평균소음도가 기존 공법에 비해 10dB(A) 이상 저감되는 것으로 확인되었으며 타설 시의 처짐량을 측정한 결과, 기존 공법 대비 처짐이 저감되는 것을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권1호
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• pp.12-22
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• 2018

미국 정부는 2011년 식품안전현대화법(FSMA, Food Safety Modernization Act)을 제정하였으며 단계적으로 실시 및 실시예정에 있다. 이중 농산물안전(Produce Safety) 최종규칙은 농산물 재배, 수확, 포장 및 보관과 관련된 생물학적 위해요소에 초점을 맞추고 있는데, 영농규모 등에 따라 2017년 1월부터 단계적으로 시행되고 있다. FSMA의 농산물안전 규칙 중 현장에서 준수해야 하는 조항을 55개 선별하여 한국 GAP기준과 비교한 결과, 비교 대상인 두 개의 기준이 조항별 관리사항에 대해 1:1로 단순비교하기에는 어려운 점이 있으나 상당수의 한국 GAP기준이 대응이 가능하다. 다만 한국 GAP기준은 포괄적 기준으로 평가자에 따라 다른 판단을 할 여지가 많으므로 기준의 세부 사항의 보강이 필요하다. 조항별로 보면, 작업자 안전위생(FSMA Subpart D)에 대하여 한국 GAP기준은 가장 높게 대응이 되며, 그 다음으로는 가축 및 야생 동물(FSMA Subpart I), 건물 장비 도구(FSMA Subpart L), 재배 수확 등의 활동(FSMA Subpart K) 순으로 대응이 되고 있다. 그러나, 농업용수 관리(FSMA Subpart E)와 관리자의 자격 및 교육(FSMA Subpart C)에 대해서는 다소 미흡한 실정이며, 가축분뇨기반 퇴비 관리(FSMA Subpart F)에 대해서는 대응이 취약한 편이다. FSMA 규칙은 인증 기준은 아니나, 세계적으로 식품안전의 표준을 선도하는 미국이 제시한 규칙인 만큼 파급력이 상당할 것으로 예상된다. 따라서 국내 농산물 기준 중 FSMA 규칙에서 강조하는 미생물적 안전성에 대응하는 기준이 GAP기준이므로 한국 GAP기준의 재검토를 통해 우리 농산물의 품질 향상 및 수출확대에 도움이 되기를 바란다.

• Steel and Composite Structures
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• 제6권6호
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• pp.459-477
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• 2006

A theoretical research project is undertaken to develop integrated analysis and design tools for long span composite beams in modern high-rise buildings, and it aims to develop non-linear finite element models for practical design of composite beams. As the first paper in the series, this paper presents the development study as well as the calibration exercise of the proposed finite element models for simply supported composite beams. Other practical issues such as continuous composite beams, the provision of web openings for passage of building services, the partial continuity offered by the connections to columns as well as the behaviour of both unprotected and protected composite beams under fires will be reported separately. In this paper, details of the finite elements and the material models for both steel and reinforced concrete are first described, and finite element studies of composite beams with full details of test data are then presented. It should be noted that in the proposed finite element models, both steel beams and concrete slabs are modelled with two dimensional plane stress elements whose widths are assigned to be equal to the widths of concrete flanges, and the flange widths and the web thicknesses of steel beams as appropriate. Moreover, each shear connector is modelled with one horizontal spring and one vertical spring to simulate its longitudinal shear and pull-out actions based on measured load-slippage curves of push-out tests of shear connectors. The numerical results are then carefully analyzed and compared with the corresponding test results in terms of load mid-span deflection curves as well as load end-slippage curves. Other deformation characteristics of the composite beams such as stress and strain distributions across the composite cross-sections as well as distributions of shear forces and slippages in shear connectors along the beam spans are also examined in details. It is shown that the numerical results of the composite beams compare well with the test data in terms of various load-deformation characteristics along the entire deformation ranges. Hence, the proposed analysis and design tools are considered to be simple and yet effective for composite beams with practical geometrical dimensions and arrangements. Structural engineers are strongly encouraged to employ the models in their practical work to exploit the full advantages offered by composite construction.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.309-312
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• 2008

철근콘크리트구조(RC)는 경제성이 뛰어나 가장 널리 사용되고 있지만, 인장응력에 취약하고 콘크리트의 자중이 커서 처짐 제어가 어렵다는 단점이 있다. 프리스트레스트콘크리트구조는 이를 극복할 수 있는 가장 효율적인 방법으로 이미 오래전부터 알려져 있지만 국내에서는 건축 현장 여건 때문에 적용사례가 매우 드물다. 특히, 대부분 부정정 구조물인 건축물에 적합하면서 일체성을 확보할 수 있는 포스트텐션(PT) 공법은 국내에서는 최근에서야 비로소 몇몇 건축 현장에 도입하기 시작하였다. 그러나 전구간 포스트텐션 공법을 적용하는 것에는 현장여건상 여전히 많은 엔지니어들이 부담을 가지고 있는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 RC구조의 처짐억제 효율성을 높이면서도 현장 실무자들에게 부담을 최소화 할 수 있는 현실적 대안으로 부분 구간에만 PT공법을 적용시키는 방법을 제안하고 거동 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 부분 구간PT공법의 적용성을 높이기 위하여 상향긴장방식을 적용하였으며, 실제 현장적용을 통하여 얻은 계측값과 해석결과의 비교를 통하여 거동 특성을 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.393-400
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• 2005

강재 매입형 합성기둥 구조는 주로 건물구조와 교량의 교각구조에 적용되어 왔고, 최근에는 교량의 교각구조에 적용하는 예가 늘어나고 있는 실정이다. 교각은 건물의 기둥에 비해 상당히 큰 규모의 구조물이기 때문에 강재비를 적절한 수준으로 유도하면서 의도하는 성능을 만족하는 단면을 설계해야 한다. 그러나 합성구조의 기본원리가 구조물을 구성하는 구조재료의 일체화된 거동에 근거함으론 강재 매입형 합성기둥 구조의 적용에 앞서, 먼저 콘크리트와 강재 단면의 합성 작용에 대한 명확한 정의가 필요하다. 일반적으로 강재 매입형 합성구조는 부착과 마찰에 의해서 합성작용을 확보한다고 가정하고 설계하는데, 콘크리트 단면 강재 단면 그리고 합성 단면으로 각각 다를 경우, 거동의 차이를 가져올 수 있기 때문에 적절한 합성작용을 위한 규정이 요구된다. 이 논문에서는 횡방향 철근에 의한 콘크리트의 구속 효과, H형 강재 복부의 천공에 의한 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재에 의한 영향을 고려하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계산된 값보다 큰 부착 강도를 얻을 수 있었다. 구속효과, 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재를 통해 전단 강도의 증가를 유도할 수 있었고, 이는 강재 매입형 합성 기둥에서 합성 작용을 확보하는데 효과적으로 이용될 수 있다.