• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.839-842
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• 2008

현행 기준식에서는 철근콘크리트 보의 취성적 전단 파괴를 방지하기 위하여 전단보강철근이 항복한 이후에 복부 콘크리트가 압축파괴하도록 최대전단철근비에 대한 제한을 두고 있다. 최대전단철근비에 대한 제한은 각 기준식마다 매우 상이하다. ACI 318-05, CSA-04 와 EC2-02기준에서는 최대전단철근비가 콘크리트의 압축강도에 따라서 변화하지만, 일본기준식은 압축강도와 무관하게 일정한 값이다. 고강도콘크리트가 사용될 경우에 CSA-04와 EC2-02기준에서 요구하는 최대전단철근비는 ACI 318-05의 두 배 이상으로 기준식마다 상이하게 최대전단철근비를 제한하고 있다. 이 연구에서는 10개의 철근콘크리트 보 실험을 통하여 최대철근비가 미치는 보의 거동 및 내력을 평가하였다. 실험 결과에 의하면 ACI 318-05에서 요구하는 철근비보다 많은 전단보강철근이 배근된 보에서도 전단보강철근이 항복한 이후에 콘크리트가 압축파괴하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.37-40
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• 2008

최근 급속한 속도로 변화하는 현대 사회에서의 건설 현장에서는 공기 단축 및 자재의 절감을 통한 공사비 절감이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 현재 현장에서의 거푸집 공사기간이 전체 공사기간의 1/4정도 차지하고 있으며, 공사비는 전체 공사비의 $15{\sim}20%$를 차지하고 있다. 이에 공기단축, 거푸집 자재의 절감 및 거푸집 폐자재의 처리에 대한 어려움을 줄일 수 있는 중공PC 반건식 기둥의 사용성 및 구조적 성능을 평가하고자 한다. 중공PC기둥은 전단보강근이 배근된 상태로 피복두께 만큼 공장에서 제작되어 지므로 품질관리 및 부재의 정밀도 등 여러 이점이 있지만, 코아 부분은 현장에서 후 타설 하여야 하므로 중공PC와 코아 콘크리트 간의 부착성능이 기둥의 압축거동에 미치는 영향에 대한 검증이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 중공PC와 코아 콘크리트 간의 부착성능 및 압축거동성능을 평가하고자 기존 철근콘크리트 기둥 1개와 코아 콘크리트의 압축강도가 다른 중공PC 기둥2개를 제작하여, 철근 콘크리트 기둥과 중공PC기둥의 압축거동성능에 대하여 비교 분석 하고자 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.801-804
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• 2008

FRP는 중량이 가볍고, 녹이 슬지 않으며 높은 인장 강도를 가진다. 철근에 비해 월등한 재료적 특성을 가지고 있는 FRP는 콘크리트 구조물에 철근이나 긴장재 대용으로 휨 보강재로써 널리 대체되어지고 있다. 현재 FRP 콘크리트 보의 전단강도를 산정함에 있어 설계지침들이 기존의 설계방식을 따르고 있지만 이들 설계 방식에서 제시한 식들은 매우 상이한 형태를 나타낸다. 이 연구에서는 FRP 콘크리트 보의 전단 강도를 예측하는 방법의 대안으로 인공신경망(이하 ANN) 기법을 채택하였다. 전단 강도에 미치는 영향 요소는 문헌조사에 의하여 선정된 후 ANN에 입력되었고, ANN은 데이터베이스를 통해 얻은 극한 전단 강도를 목표 값으로 하여 학습되었다. ANN을 이용하여 얻은 결과 값과 현존하는 이론식의 값을 비교한 결과 이 연구에서 개발한 ANN은 현재 사용하고 있는 예측 이론식에 비하여 더욱 정확하게 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.299-305
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• 2008

본 연구는 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단거동 특성 및 파괴형상을 구명함에 그 목적이 있다. 이를 위하여 탄소섬유판의 형상, 섬유판 부착 간격 및 전단보강 철근량 등의 변수를 포함하는 실험 연구가 수행되었다. 본 실험 결과 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단 강성은 보강되지 않은 보에 비해 현저하게 개선되며 최대 전단강도 증진율은 100% 이상인 것으로 나타났다. 또한 탄소섬유판은 전단균열의 발생 및 진전을 억제하며, 적은 량의 탄소섬유판으로 보강했을 경우에도 전단강도의 증진 효과는 매우 좋은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 탄소섬유판에 발생하는 변형률을 기본으로 하여 유효응력을 도출하였으며, 탄소섬유판으로 보강된 철근콘크리트 부재의 전단강도를 계산하였다. 이는 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.58-63
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• 2015

현재까지 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 연구는 슬럼프, 강도 및 내구성 등 기본적인 재료성질에 대해서 주로 수행되어져 왔다. 그러나 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 구조부재에의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 50MPa급 알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보시험체 6개를 제작한 후, 전단실험을 수행하였다. 실험과 해석에 의해 얻은 공칭전단강도는 전단철근이 배치되어 있는 시험체에서는 최대 18% 정도의 차이를 보이나, 전단철근이 없는 시험체에서는 최대 31% 정도의 차이를 보였으며 또한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 설계전단강도에 비하여 전단강도 실험값이 22~57% 정도 크게 나타나 전단설계식이 상당히 안전측임을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 스터럽 보강 선설치 앵커의 정적 전단하중에 대한 저항강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 실험변수로는 전면지압철근 유무와 콘크리트 균열 유무로 설정하였다. 앵커는 M36, 연단거리는 180mm로 하였다. 모든 철근은 HD-10 철근을 사용하고 스터럽의 간격은 100mm로 하였다. 실험으로부터 전면지압철근을 설치한 경우 스터럽 저항강도는 16% 증가하였다. 한편 균열 콘크리트에서의 저항강도는 비균열 콘크리트에 비해 5% 감소에 불과하였다. 실험 결과로부터 ACI 318 및 ETAG 001 기준은 스터럽의 저항강도를 안전측으로 평가하였으며, 적절한 강도 평가 방안을 제안하였다. 마지막으로 스터럽 보강 시 앵커 본체의 파괴강도에 대한 고찰을 제시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.347-356
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• 2017

ANSYS is a software well accepted by professionals and academics, since it provides a variety of finite elements, material constitutive models, and linear and nonlinear analysis of structures in general. For the concrete material, for instance, the software uses an elastoplastic model with the Willam-Warnke surface of rupture (1975). However, this model is only available for finite elements that do not offer the possibility of use of the element-embedded model for rebars, demanding a much larger amount of elements to discretize structures, making numerical solutions less efficient. This study is, therefore, about the development of a computational model using the Finite Element Method via ANSYS platform for nonlinear analysis of reinforced and prestressed concrete beams under plane stress states. The most significant advantage of this implementation is the possibility of using the element-embedded rebar model in ANSYS with its 2D eight-node quadratic element PLANE183 for discretization of the concrete together with element REINF263 for discretization of rebars, stirrups, and cables, making the solutions faster and more efficient. For representation of the constitutive equations of the steel and the concrete, a proposed model was implemented with the help of the UPF customization tool (User Programmable Features) of ANSYS, where new subroutines written in FORTRAN were attached to the main program. The numerical results are compared with experimental values available in the technical literature to validate the proposed model, with satisfactory results being found.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.60-67
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• 2020

최근 HPFRCC의 구조 거동에 대한 연구가 많이 이루어져 왔으나, 휨 거동에 대한 연구가 주로 수행된 반면, 전단 거동에 대한 연구는 많이 부족한 상황이다. 이 연구에서는 전단 철근이 없는 HPFRCC 보 부재의 전단 강도를 합리적으로 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 모델을 개발하기 위해 HPFRCC 보 부재를 휨 모멘트에 저항하는 상·하현재와 전단력에 저항하는 복부 전단 요소로 간단히 이상화하였다. 이후 HPFRCC의 인장 거동 특성을 바탕으로 전단 파괴 시 복부 전단 요소의 주압축대 기울기 및 전단 응력을 산정하였으며, 이로부터 HPFRCC 보부재의 전단 강도를 산정할 수 있는 모델을 제안하였다. 제안 모델의 검증을 위해 기존의 전단 파괴된 48개의 HPFRCC 보 부재의 실험 결과와 비교하였다. 실험과 비교한 결과, 제안 모델이 실제 전단 강도를 평균 1.045, 변동계수 0.125로서 상당히 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이 연구의 주요 내용은 향후 HPFRCC가 적용되는 부재 또는 구조물에 대한 관련 연구 및 설계에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.225-228
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• 2008

SC벽체는 뛰어난 후좌굴성의 특성을 지니고 있고 연성능력이 뛰어나 원자력 건물과 같은 주요건물에 주로 사용되고 있고 최근 국내 실정에 맞는 강도식 산정을 연구 중에 있다. 최근 일본학회(JEAG)에서 제안한 면외 전단강도식은 전단스팬비에 의한 아치강도를 지나치게 단순화한 경향이 있고, 짧은 전단스팬비에서 아치강도와 전단균열강도를 분리하여 대소관계로써 결정하고 있어 강도식을 재정립할 필요가 있다. 아치작용의 본질은 전단을 지점으로 직접 전달하는 것이고, 아치단부가 최대로 압축받지 않는 경우가 많으므로, 스터드에 의한 콘크리트와 강판의 부착강도와 평형관계를 통해 아치강도를 결정한다. 실험체 제작은 일본학회에서 실험한 내용과 같이, 원자력 벽체에 가해지는 하중형태를 단순화하고 벽체를 연속보의 형태로 가정, 전단스팬비를 변경하면서 면외전단실험을 진행한 후 강도식과 검증을 실시하였다. 전단스팬비 이외에도 스터드의 밀집도, 스터럽에 의한 전단보강 정도를 변수로 하여 실험결과를 비교 검증하였다. 예상식과 실험결과는 일본의 기존 강도식에 비해 비교적 접근하는 결과를 얻을 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권4호
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• pp.495-508
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• 2018

In this paper, cyclic loading tests on composite frame inner joints of steel-reinforced recycled concrete (SRRC) column-steel beam were conducted. The main objective of the test was to obtain the shear behavior and analyze the shear strength of the joints. The main design parameters in the test were recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage and axial compression ratio. The failure process, failure modes, hysteresis curves and strain characteristics of the joints were obtained, and the influences of design parameters on the shear strength of the joints have been also analysed in detail. Results show that the failure modes of the joints area are typical shear failure. The shear bearing capacity of the joints maximally decreased by 10.07% with the increase in the RCA replacement percentage, whereas the shear bearing capacity of the joints maximally increased by 16.6% with the increase in the axial compression ratio. A specific strain analysis suggests that the shear bearing capacity of the joints was mainly provided by the three shear elements of the recycled aggregate concrete (RAC) diagonal compression strut, steel webs and stirrups of the joint area. According to the shear mechanism and test results, the calculation formulas of the shear bearing capacity of the three main shear elements were deduced separately. Thus, the calculation model of the shear bearing capacity of the composite joints considering the adverse effects of the RCA replacement percentage was established through a superposition method. The calculated values of shear strength based on the calculation model were in good agreement with the test values. It indicates that the calculation method in this study can reasonably predict the shear bearing capacity of the composite frame inner joints of SRRC column-steel beam.