• Computers and Concrete
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• 제14권3호
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• pp.327-345
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• 2014

This paper presents the application of multi-gene genetic programming (MGP) technique for modeling the bond strength of ribbed steel bars in concrete. In this regard, the experimental data of 264 splice beam tests from different technical papers were used for training, validating and testing the model. Seven basic parameters affecting on the bond strength of steel bars were selected as input parameters. These parameters are diameter, relative rib area and yield strength of steel bar, minimum concrete cover to bar diameter ratio, splice length to bar diameter ratio, concrete compressive strength and transverse reinforcement index. The results show that the proposed MGP model can be alternative approach for predicting the bond strength of ribbed steel bars in concrete. Moreover, the performance of the developed model was compared with the building codes' empirical equations for a complete comparison. The study concludes that the proposed MGP model predicts the bond strength of ribbed steel bars better than the existing building codes' equations. Using the proposed MGP model and building codes' equations, a parametric study was also conducted to investigate the trend of the input variables on the bond strength of ribbed steel bars in concrete.

• Composites Research
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• 제21권6호
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• pp.8-14
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• 2008

가로등은 운전자의 안전을 위한 필수적인 도로 부속구조물이며, 대부분 강재 등주를 사용하고 있다. 강재등주는 부식이 발생하여 내구성을 감소시키고, 도시미관을 저해하므로 스테인레스 제품이나 주철재 등을 사용하기도 한다. 그러나 주철재 및 스테인레스 등주를 사용하더라도 부식에 대한 위험성을 완전히 배제할 수 없고, 높은 강도와 강성은 충돌시 운전자의 안전을 위협하는 요인이 되고 있다. 따라서 새로운 형태의 등주 시스템의 개발이 요구되고 있다. 기존 등주의 문제점을 보완하기 위해 최근 알루미늄 합금을 사용한 등주가 개발되어 사용되고 있다. 알루미늄은 재료적 특성상 단위중량당 강도가 높고 부식에 대한 저항성이 매우 커서 그 활용성을 크게 증대될 것으로 예측되나 강계에 비해 강성과 강도가 낮기 때문에 구조적 안전성에서 문제점이 제기되고 있어 구조거동에 대한 연구가 필요하다. 이 연구는 현재 가로등 등주로 사용되고 있는 강재 및 알루미늄 등주에 대한 휨, 압축실험 등을 수행하여 알루미늄 등주의 구조거동을 조사하였고, 기존 강재등주와 비교하여 효율성 및 안전성을 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권3호
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• pp.355-370
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• 2018

In steel-concrete composite beams, longitudinal shear forces are transferred across steel flange-concrete slab interface by means of shear connectors. The connector behavior is highly non-linear and involves several complex mechanisms. The design resistance and stiffness of composite beams depends on the shear connection behavior and the accuracy in the connector resistance prediction is essential. However determining the stud shear resistance is not an easy process: analytical methods do not give an adequate response to this problem and it is therefore necessary to use experimental methods. This paper present a summary of the main procedures to predict the resistance of the stud shear connectors embedded in solid slab, and stud shear connectors in composite slab using profiled steel sheeting with rib perpendicular to steel beam. A large number of experimental studies on the behavior of stud shear connectors and reported in the literature are also summarized. A comparison of the stud shear resistance prediction using six reference codes (AISC, AASHTO, Eurocode-4, GB50017, JSCE and AS2327.1) and other procedures reported in the literature against experimental results is presented. From this exercise, it is concluded that there are still inaccuracies in the prediction of stud shear resistance in all analysed procedures and that improvements are needed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권5호
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• pp.867-883
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• 2016

In this paper, the effects of steel-fiber and rebar reinforcements on the ultimate bearing strength of the local anchorage zone were investigated based on experiments and comparisons between test results and design-equation predictions (AASHTO 2012, NCHRP 1994). Eighteen specimens were fabricated using the same anchorage device, which is one of the conventional anchorage devices, and two transverse ribs were used to secure an additional bearing area for a compact anchorage-zone design. Eight of the specimens were reinforced with only steel fiber and are of two concrete strengths, while six were reinforced with only rebars for two concrete strengths. The other four specimens were reinforced with both rebars and steel fiber for one concrete strength. The test and the comparisons between the design-equation predictions and the test results showed that the ultimate bearing strength and the section efficiency are highly affected by the reinforcement details and the concrete strength; moreover, the NCHRP equation can be conservatively applied to various local anchorage zones for the prediction of the ultimate bearing strength, whereby conditions such as the consideration of the rib area and the calibration factor are changed.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.65-68
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• 2008

구조실험에서 실험장치의 구성방법은 실험 결과에 결정적인 영향을 미치는 중요한 요소이다. 가력 장치와 치구를 어떻게 구성하느냐에 따라서 의도하는 실험조건이 구현될 수 있다. 특히, 실물구조물과 같은 대형 실험체를 이용하여 실험하는 경우에는 실험장치를 구성하는 경제적 비용을 감안하여 정확한 하중을 가력하기 위한 실험장치의 구성이 더욱 중요하다. 본 논문은 이와 같은 필요성에 의하여 구조실험시설에서 일반적으로 이용하고 있는 설비를 이용하여 경제적이고 효과적인 실험장치를 구성하여 대형 보형실험체의 실험을 수행하고 그 결과를 기술하기 위하여 작성되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.375-384
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• 2005

본 논문에서는 철근과 콘크리트 사이의 부착강도에 영향을 미치는 철근 마디의 효과를 실험적으로 연구하였다. 높은 마디면 적 철근에 관련된 기존 연구결과에 따르면, 철근과 콘크리트 사이의 부착강도는 철근 마디의 높이와 간격을 조정함으로써 향상시킬 수 있는 것으로 나타나고 있다. 그러나, 정착 및 이음길이 산정과 관련된 현행 국내 설계기준에서는 이러한 철근 마디모양의 효과를 반영하고 있지 못하다. 따라서, 본 연구에서는 철근의 상대마디면적이 부착강도에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 본 논문에서는 크게 2 종류의 실험적 연구를 실시하였다. 철근의 직경과 상대마디면적(0.112${\~}$0.162)의 효과를 분석하기 위하여, 30개의 보단부형 부착시험체와 12개의 단순보형 겹침 이음 시험체에 대한 실험을 수행하였다. 각 실험의 결과는 변수의 일반화과정을 통하여 ACI 408 위원회의 제안식과 비교$\cdot$분석하였다. 본 연구의 실험결과, 철근과 콘크리트 사이의 부착강도는 철근의 직경과 상대마디면적에 비례하여 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 휨균열의 발생이나 부재의 파괴양상에는 상대마디면적의 효과가 거의 없는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.853-859
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• 2008

본 연구에서는 유공강판 전단연결재를 강관말뚝머리 연결부의 결합용 구조 요소로 활용하기 위한 연구의 일환으로 유공강판 전단연결재의 홀 형상, 홀 직경, 홀 관통철근, 매입깊이 등에 따른 구조적 성능 및 거동 특성을 실험적으로 규명하였으며, 그 결과 유공강판 전단연결재가 충분한 인발저항성능을 확보하기 위해서는 콘크리트 다웰 효과가 충분히 발현될 수 있도록 확보가능한 만큼의 다수의 홀을 가공 배치하되, 각 홀의 직경은 전단연결재 높이의 절반 정도임과 동시에 관통철근 배근 후에도 콘크리트의 완전한 충전이 가능할 만큼의 홀 내 여유 공간을 충분히 확보하는 것이 바람직하며, 아울러 유공강판 전단연결재가 강관말뚝머리 연결부의 결합용 구조 요소로서의 제기능을 발휘할 수 있도록 충분한 정착성능을 확보할 필요가 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.175-182
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• 2006

강 콘크리트 합성구조에서 강재와 콘크리트 사이의 경계면에 효과적인 응력전달과 합성거동을 유도하기 위하여 스터드, 채널, 유공강판 등이 사용된다. 가장 광범위하게 사용하는 전단연결재는 스터드 형식이고, 최근에 들어서는 강판에 구멍을 뚫은 유공강판전단연결재인 Perfobond가 주목을 받고 있다. 본 연구는 강 콘크리트 합성교량에 적용하기 위한 Perfobond형 전단연결재의 연성능력과 전단성능을 향상시킬 목적으로 횡방향 전단구속철근을 배치하고, Push-out 실험을 수행하여 전단내력을 비교하였다. 실험결과, 유공강판 전단연결재에 전단구속철근, 횡방향 관통철근, 단부 지압판 등을 설치함에 따른 수평 저항성능이나 다웰효과 등에 의해 전단내력이 상승하였으며, 또한 최대내력 이후 변형능력이 유지되면서 연성거동 특성을 보였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.339-340
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• 2012

Green frame is combined by structural steel and reinforcements of Green column and beam and unified by cast-in-place concrete. However, when upper reinforcements penetrate structural steel hole, the execution is difficult due to interference of joint and a rib of deformed reinforcements. Therefore, the objective of this study is to propose the reinforcement tools to improve productivity of precast structure connection construction. The reinforcement tools proposed in this study can be helpful to improve constructability, safety, duration, and cost comparing with conventional reinforcement method since unskilled workers can deal with reinforcements easily.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.98-106
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• 2011

강박스거더의 바닥틀은 바닥강판, 종방향 리브 및 횡방향 리브로 구성된다. 강바닥판 교량은 용접 접합부의 개소가 많고 중차량 접지하중과 반복응력의 증가에 의해 피로손상의 발생 가능성이 매우 높다. 일반적으로 강바닥판의 피로균열은 중차량 트럭하중의 반복적인 재하하중으로 인한 국부응력에 의하여 발생한다. 또한 중차량 통행량의 증가 및 통행차량의 대형화는 피로균열 발생 가능성을 촉진한다. 따라서 교량에 영향을 미치는 실제 통행 차량하중의 하중재하 패턴을 고려한 하중 접지면적에 따른 교량의 거동을 정확히 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 강바닥판 교량에서 통행 차량의 접지면적과 하중재하 효과를 고려하여 설계하중에 의한 접지면적과 실제 통행 차량의 접지면적을 유한요소해석을 통하여 비교 평가하였다. 유한요소해석은 강바닥판 교량의 4가지 하중 재하패턴에 대하여 수행하였다, 또한 해석은 다이아프램의 설치 유무에 따른 통행트럭의 접지면적 영향을 비교 평가하였다. 유한요소해석 결과, 실제 싱글타이어의 하중재하면적이 설계하중의 접지면적보다 보다 큰 국부응력을 보였고, 바닥강판은 전륜하중인 싱글타이어 재하에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 다이아프램의 설치 유무는 탄성영역에서 다이아프램 설치가 강바닥판 가로리브와 세로리브 교차부의 피로저항에 대한 구조성능 개선에는 효과가 없는 것으로 나타났다.