• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.547-554
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• 2016

본 논문에서는 개구부가 있는 철근콘크리트 전단벽의 전단강도를 산정하기 위해 수정압축장 이론에 기반을 둔 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 철근콘크리트 전단벽의 전단강도에서 개구부의 영향을 분석하기 위해 개구부 주변 정착길이 내 철근들에 대한 철근비를 해석 모델에서 감소시켰으며, 비선형 유한요소해석은 기존 문헌에 제시된 시험 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 실험 결과와의 비교를 통해 개구부 주변 철근들의 정착길이를 고려한 비선형 유한요소해석의 경우 철근콘크리트 전단벽의 전단강도 예측에 있어 개구부의 영향을 잘 반영한 것으로 나타났다. 이에 반해, 현행 설계기준들은 전단강도를 합리적으로 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 본 논문은 향후 기존 철근콘크리트 전단벽에 개구부를 설치하는 경우, 전단벽의 합리적인 전단강도 예측에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.29-40
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• 1999

본 연구는 초기 내진설계단에서 프리캐스트 병렬전단벽의 연결보의 필요한 연성도의 간단한 계산방법을 제시한다 프리캐스트 병렬 전단벽의 최상층 변위는 연속체 접근 방법으로 구한 부부과 구한 부분과 분절적으로 나타나는 수평접합부의 개폐로 인한 소성변위의 합으로 나타난다. 이러한 계산을 통해 시스템 레벨의 연성도와 부재 레벨의 연성도의 관계를 구한다 여기서 제안되 연성도 관계식으로부터 연결보의 강성이 증가하거나 강도가 벽체에 비해 작은 경우에는 연결보의 과다한 연성도가 필요하 것으로 나타난다 또한 이러한 연성도는 해당 층의 수평접합부의 개폐정도에 비례함을 보여준다 그러나 고층부의 연결보는 수평접합부 개폐정도에 관계가 적음을 보여준다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1420-1430
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• 2018

Earthquakes of 5.8 and 5.4 Richter scale recently occurred one after another in Korea, changing the Korean peninsula from an earthquake safe zone but 'earthquake danger zone'. Therefore, seismic reinforcements must expand to include structures with low seismic resistance in order to prepare for earthquakes on a larger scale in the future. This study investigated the performances of various seismic reinforcement systems such as X-braced steel rod reinforcement, steel shear wall with circular opening reinforcement, and slit damper reinforcement using shaking table test and computational analyses of seismic data in order to establish a proper seismic reinforcement plan. These three seismic reinforcement systems could increase the stiffness and strength of existing structures and reduce maximum drift ratio in the event of an earthquake.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권3호
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• pp.361-373
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• 2018

This paper presents the development of finite element (FE) models to simulate the behavior of diagonally stiffened steel plate shear wall systems (SPSWs) with differently shaped openings subjected to a cyclic load. This walling system has the potential to be used for shear elements that resist lateral loads in steel-framed buildings. A number of $\text\tiny{^1/_2}$-scale one-story buildings that were un-stiffened, stiffened and stiffened with opening SPSWs are modeled and simulated using the finite element method based on experimental data from previous research. After validating the finite element (FE) models, the effects of infill plate thickness on the cyclic behavior of steel shear walls are investigated. Furthermore, triple diagonal stiffeners are added to the steel infill plates of the SPSWs, and the effects are studied. Moreover, the effects of a number of differently shaped openings applied to the infill plate are studied. The results indicate that the bearing capacity and shear resistance are affected positively by increasing the infill plate thickness and by adding triple diagonal stiffeners. In addition, the cyclic behavior of SPSWs is improved, even with an opening in the SPSWs.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.451-460
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• 2010

리모델링에는 여러 형태가 있을 수 있다. 그 중 건축주나 리모델링 수행자가 선호하는 방법이 두 개의 주거 공간을 하나로 만들어 평면 확장을 목표로 하는 세대 병합형 리모델링이다. 그러나 이러한 방법을 현재 국내에서 리모델링 대상이 되고 있는 벽식 구조의 아파트에 적용할 경우 주요 횡력 저항 요소인 전단벽에 큰 손상을 가하게 될 수 있다. 그러나 아직 이러한 주요 구조 부재인 철근콘크리트 전단벽에 개구부가 발생할 경우의 명확한 손상 정도를 정의 해주는 연구는 진행되고 있지 않은 실정이다. 현행 ACI 기준은 이러한 철근콘크리트 전단벽 내의 개구부에 대한 명확한 고려 방안을 제시하지 않고 있다. 반면 AIJ 기준은 철근콘크리트 전단벽 내부의 벽체에 대한 고려 방안으로 강도 저감률 $\gamma$를 제시하고 있다. 그러나 이 강도 저감률은 탄성 판 이론으로부터 제시된 것으로 철근콘크리트 부재에 있어서의 강도 저감률을 제대로 표현하지 못하고 있는 실정이다. 그러므로 이 연구에서는 AIJ에서 제시하고 있는 강도 저감률 $\gamma$에 대하여 현재까지 진행되었던 실험 결과에 대한 통계적 분석과 유한요소해석을 통한 변수 분석을 통해 개구부에 의한 강도 저감률에 대한 연구를 수행하였다. 통계적 분석 결과 현재 제시되어 있는 강도 저감률은 개구부의 벽체 면적에 대한 비율만을 변수로 설정하여 그 저감률이 실험 결과보다 크게 나타나고 있었다. 또한 개구부의 형상비를 면적과 통합적으로 고려하며 철근비에 대한 고려를 하지 못하는 것으로 나타났다. 이에, 기존의 실험 결과와 이를 토대로한 유한요소해석을 통한 변수분석을 수행하여 새로운 강도 저감률을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.109-118
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• 2005

철근콘크리트조 고층아파트의 경우 흔히 전단벽식 구조시스템을 채택하게 된다. 이때에는 작업자의 이동과 재료나 장비의 수평 운반 편의상 세대간의 내력벽에 직 4각형 형태의 개구부를 설치할 때가 많다. 이와 같은 개구부는 화재등의 재난시에 신속한 대피용 통로로 이용하도록 하는 경우도 있다. 전단벽의 개구부는 구조체의 안전이나 안정을 위협하는 중요한 요소로 될 수 있으므로 설계시나 안전검토에서 반드시 검토해야할 사항이다. 이번 연구는 개구부를 갖는 직 4각형 전단벽의 탄성안정에 관한 것이다. 연구에서는 유한 요소법을 이용하였고 수치해석의 중요 변수는 개구부의 위치와 크기이다. 또한 연직 하중에 의한 균등 압축응력은 물론 휨 모멘트에 의한 응력 및 수평 전단력이 판의 임계응력에 미치는 영향도 검토하였다. 끝으로 비재하면의 구속이 전단벽의 안정성에 미치는 영향도 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.129-138
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• 2009

최근, 경제적 이점을 살리는 동시에 환경 부하를 줄이기 위하여 많은 기술자들이 리모델링을 선택하고 있다. 세대 통합을 하여 면적을 확대시키는 경우 세대간벽에 대한 개구부의 발생이 필연적인데 이에 따라 벽체의 유효 면적을 상실함으로써 벽체의 강도와 강성이 떨어지게 되며 최종적으로 전체 구조물의 성능을 감소시키는 결과를 낳게된다. 그러므로 이 손상에 대해서는 별도의 보강이 필요하다. 이 연구에서는 손상을 입은 벽체의 성능을 파악함과 동시에 보강 성능의 파악을 위해 네 개의 실험체를 계획하였다. 이 벽체들은 인위적인 손상을 입은 것으로, 프리스트레싱과 강판의 부착에 의해 보강되어 있다. 실험 결과 보강된 실험체들은 전단과 휨에 대해 강도와 강성 모두 향상된 성능을 보여 주었다. 특히 강판 보강의 경우 최대 하중 이후의 연성적 거동을 보여주었고 프리스트레싱 벽체는 강성의 큰 증가를 보여주었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.461-472
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• 2010

이 논문은 새로운 수직 접합부를 가진 프리캐스트 벽체의 거동에 관한 연구이다. PC 벽체를 이용한 리모델링 건설을 위해서는 효율적이고 경제적인 조립 방법이 필요하다. C형 수직 접합부를 가진 PC 벽체 시스템은 수직방향의 벽체 사이의 휨모멘트를 전달하도록 하고, 반면에 벽체 중심에 있는 전단키는 전단력을 부담하도록 하였다. 제안된 수직 접합부는 벽체 단부에 서로 다른 방향의 슬롯 때문에 조립이 용이하다. 횡력을 받는 일자형 PC 벽체 시스템을 강성, 강도 그리고 파괴 모드에 대해 기존의 RC 벽체와 비교하였으며, 힘과 처짐과의 관계와 접합부의 조기파괴에 관해 알아보았다. 실험 결과 벽체 단부에 설치된 수직 철근이 먼저 항복하였고, 최종 변형은 접합부의 조기 파괴에 의해 결정되었다. 그리고 벽체에서 효과적인 전단력 전달을 위한 대각선 철근은 그다지 효과적이지 않았다. 단면 해석을 통해 구한 강도와 변형은 실험값과 대체로 일치하였다. 특히, 개폐거동에 의한 변형이 가장 큰 비율을 차지하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권5호
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• pp.591-609
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• 2023

In some buildings, the lateral structural response of steel framed buildings depends on the shear walls and it is very important to study the behavior of these elements under near-field seismic loads. The link beam in the opening of the shear wall between two wall plates is investigated numerically in terms of behavior and effects on frames. Based on the length of the beam and its bending and shear behavior, three types of models are constructed and analyzed, and the behavior of the frames is also compared. The results show that by reducing the length of the link beam, the base shear forces reduce about 20%. The changes in the length of the link beam have different effects on the degree of coupling. Increasing the length of the link beam increases the base shear about 15%. Also, it has both, a positive and a negative effect on the degree of coupling. The increasing strength of the coupling steel shear wall is linearly related to the yield stress of the beam materials, length, and flexural stiffness of the beam. The use of a shorter link beam will increase the additional strength and consequently improving the behavior of the coupling steel shear wall by reducing the stresses in this element. The link beam with large moment of inertia will also increase about 25% the additional strength and as a result the coefficient of behavior of the shear wall.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1297-1305
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• 2018

The corrugated steel plate shear walls have recently been proposed to address the seismic issues associated with simple steel plate shear walls; however, stiffness, strength, and ductility of the corrugated shear walls are significantly affected by varying the corrugation geometry under seismic loading. The present study investigates steel shear walls' models with corrugated or simple infill plates subjected to monotonic and cyclic loads. The performance of the corrugated steel plate is evaluated and then compared to that of the simple steel plates by evaluating the damping ratios and energy dissipation capability. The effect of corrugation profile angle, the existence of an opening, and the corrugation subpanel length are numerically investigated after validation of the finite element modeling methodology. The results demonstrate that incorporating corrugated plates would lead to better seismic damping ratios, specifically in the case of opening existence inside of the infill plate. Specifically, the corrugation angle of $30^{\circ}$ decreases the ultimate strength, while increasing the initial stiffness and ductility. In addition, the subpanel length of 100 mm is found to be able to improve the overall performance of shear wall by providing each subpanel appropriate support for the adjacent subpanel, leading to a sufficient buckling resistance performance.