• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.441-444
• /
• 2010

대공간 구조물과 초고층 빌딩에 있어 건축물의 자중 감소에 대한 요구가 늘어나고 있으며 이에 대한 가장 효과적인 방법 중 하나는 경량 콘크리트를 사용하는 것이다. 본 연구는 최외단 철근의 순인장 변형률에 따른 경량콘크리트 보의 휨 거동 및 휨 성능을 평가하는 것에 그 목적이 있다. 크기와 형상이 동일한 보통중량 콘크리트 보 1개와 경량 콘크리트 보 4개의 총 5개 시험체를 제작하여 최외단 철근의 순인장 변형률을 변수로 실험을 수행하였으며 이를 통해 순인장 변형률에 따른 경량콘크리트 보의 강도와 연성의 변화를 분석하였다. 실험 결과 최외단 철근의 순인장 변형률이 증가할수록 시험체의 연성비는 증가하였으며 최대하중과 강성은 감소하였다. 특히 순인장 변형률 0.005 이상에서 연성지수 2 이상을 확보할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.546-549
• /
• 2010

현대사회에서 점차 경량콘크리트의 활용도에 대한 관심이 높아지고 있으나 이에 관한 연구실적은 아직까지 미비하다. 경량콘크리트는 그 특성상 가벼운 자중과 높은 에너지 흡수성을 가지고 있다는 점에서 방호벽에 적용 가능한 재료로 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 경량 방호벽에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 경량콘크리트 방호벽의 거동해석을 수행하였으며, 이를 위해 미세역학기반 경량콘크리트 모델을 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS에 적용하여 경량콘크리트 압축공시체에 관한 해석을 선 수행하였다. 이를 통해 도출된 손상변수를 통하여 실제 방호벽에 대한 정적 하중 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.107-118
• /
• 2002

The purpose of this study is to investigate the strengthening effect of RC beams with carbon fiber grid. Carbon fiber grid that is very lightweight and stronger than steel reinforcement does not rust or corrode and has a very high resistance to salt. In this study, five real size specimens which are strengthened with different types of carbon fiber grid are tested. With the results of this tests, we found the physical and mechanical properties of carbon fiber grid and polymer mortar which are used to strengthen the damaged or cracked reinforcement concrete beams. we also investigate the strengthening effect of carbon fiber grid on the five flexural test specimens that have cracks.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.247-254
• /
• 2010

유리섬유강화 폴리에스터(GFRP) 복합소재는 가볍고 내구성이 뛰어나 강재, 콘크리트, 나무 등과 같은 기존의 구조 재료들을 대체할 수 있는 재료로 최근 각광 받고 있다. 이러한 복합소재를 활용하기 위해 쉽게 조립할 수 있는 수직결구식 복합소재 데크를 활용한 아치가교 유형을 선행 연구에서 제안하였고 유한요소해석을 통해 검증하였다. 이 논문에서는 선행연구에서 제안된 볼트결합에 의한 복합소재 데크 조립식 아치가교의 안전성 및 사용성을 구조성능시험을 통해 검증하여 문제점을 파악하고 그 문제점을 해결하기 위해 개선된 아치가교 유형을 제안한다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2016

건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 보통콘크리트보다 열전도율을 2배 이상 개선시킨 구조용 단열성능향상 콘크리트 개발 연구의 일환으로 마이크로기포제, 규조토 미분말, 경량골재를 사용하였으며, 콘크리트 내부공극을 다량확보하여 열전도율을 낮추고자 하였다. 실험결과, 슬럼프와 공기량은 양호한 결과를 나타내었으며, 단위용적질량에서는 마이크로기포제를 사용한 모든 배합에서 보통콘크리트보다 14.3~35.1 % 감소된 결과를 나타내었고 압축강도는 단열성능 향상 재료를 사용하여 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 본 실험의 목표 강도(24MPa)를 모두 만족하였다. 또한 열전도율은 보통콘크리트 대비 최대 2배 이상 개선된 결과를 나타내었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제23권2호
• /
• pp.187-194
• /
• 2017

To reuse a broken plain concrete (PC) arch, a retrofitting method was proposed to ensure excellent structural performances, in which carbon fiber reinforced polymers (CFRPs) were applied to repair and strengthen the damaged PC arch through bonding and wrapping techniques. Experiments were carried out to reveal the deformation and the load carrying capacity of the retrofitted composite arch. Based on the experiments, repairing and strengthening effects of the CFRP retrofitted broken arch were revealed. Simplified analysing model was suggested to predict the peak load of the CFRP retrofitted broken arch. According to the research, it is confirmed that absolutely broken PC arch can be completely repaired and reinforced, and even behaves more excellent than the intact PC arch when bonded together and strengthened with CFRP sheets. Using CFRP bonding/wrapping technique a novel efficient composite PC arch structure can be constructed, the comparison between rebar reinforced concrete (RC) arch and composite PC arch reveals that CFRP reinforcements can replace the function of steel bars in concrete arch.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.414-423
• /
• 2020

최근 콘크리트 구조물을 보강하는데 경량이며 높은 강도를 가지고 있는 FRP(Fiber Reinforced Polymer)시트의 사용이 증가하고 있는데 구조물 보강 설계 시 부착 강도가 매우 중요하다. 그래서 FRP시트와 콘크리트 사이의 부착 강도에 대한 정확한 수치 모델을 얻기 위하여 많은 연구자가 다양한 변수(콘크리트 압축강도 및 인장강도, 콘크리트와 FRP의 탄성계수, 콘크리트와 FRP의 폭과 두께, 파괴에너지, 부착 길이, 유효부착길이, 최대 부착 응력과 최대 슬립)를 가지고 실험과 해석 연구를 수행하여 왔다. 결과적으로 많은 모델이 도출되었으나 실무에 쉽게 사용될 수 있는 검증된 모델은 제시되지 않았다. 그래서 본 연구는 현재까지 제안된 23개의 모델(Khalifa 모델, Iso 모델, Maeda 모델, Chen 모델 등)로부터 부착 강도에 미치는 요인을 분석하고 188개의 시험체에 대한 부착 강도 실험값을 각 모델들의 수치 결과 값과 비교하여 수식이 간단하고 높은 정도를 가진 사용하기 쉬운 모델을 제시하고자 하였다. 결과적으로 부착 강도 모델로 Iso 모델과 Holzenkӓmpfer 모델의 유효부착길이에 근거한 실용성 있는 모델을 제안하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제12권3호
• /
• pp.319-335
• /
• 2013

In this paper, the properties of the cement mortar modified with styrene acrylic ester copolymer were investigated. Expanded vermiculite as lightweight aggregate was used for making the polymer modified mortar test specimens. To study the effect of polymer-cement ratio and vermiculite-cement ratio on various properties, specimens were prepared by varying the polymer-cement and vermiculite-cement ratios. Tests of physical properties such as density, water absorption, thermal conductivity, three-point flexure and compressive tests were made on the specimens. Furthermore, a coupled thermal-structural finite element model of an entire corner wall was modelled in order to study the best material configuration. The wall is composed by a total of 132 bricks of $120{\times}242{\times}54$ size, joined by means of a contact-bonded model. The use of advanced numerical methods allows us to obtain the optimum material properties. Finally, comparisons of polymer-cement and vermiculite-cement ratios on physical properties are given and the most important conclusions are exposed.

• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제34권1호
• /
• pp.79-87
• /
• 2018

The purpose of this study was to analyze factors influencing insulation performance of inorganic Autoclaved Lightweight Concrete(ALC) sandwich wall panels with the application of shear connectors. To analyze the effect of shear connectors on the thermal performance of sandwich wall panels, heat transfer analysis was conducted by using the three-dimensional heat transfer simulation software. Four types of shear connector such as Pin, Clip, Grid, and Truss were selected for insulation performance analysis. Thermal bridge coefficient was calculated by varying typical panel thickness and shear connector thickness and materials such as steel, aluminum, and stainless steel. The results showed that Grid and Truss type widely distributed along the section of sandwich wall panel had a great influence on the thermal bridge coefficient by changing the influence factors. Based on the results of thermal and structural performance analysis, effective heat transmission coefficient of the sandwich wall panel satisfying the passive house insulation criteria was calculated. As a result, it was found that heat transmission coefficient was increased from $0.132W/m^2{\cdot}K$ to $0.141{\sim}0.306W/m^2{\cdot}K$ depending on the shear connector types and materials. In the majority of cases, the passive house insulation criteria was not satisfied after using shear connectors. The results of this study were likely to vary according to how influence factors were set, but it is important to apply the methods that reduce the thermal bridge when there would be a possibility of greatly affecting the insulation performance.

• Computers and Concrete
• /
• 제15권6호
• /
• pp.951-972
• /
• 2015

The focus of the present study is to investigate both local and global behaviour of a precast concrete sandwich panel. The selected prototype consists of two reinforced concrete layers coupled by a system of cold-drawn steel profiles and one intermediate layer of insulating material. High-definition nonlinear finite element (FE) models, based on 3D brick and 2D interface elements, are used to assess the capacity of this technology under shear, tension and compression. Geometrical nonlinearities are accounted via large displacement-large strain formulation, whilst material nonlinearities are included, in the series of simulations, by means of Von Mises yielding criterion for steel elements and a classical total strain crack model for concrete; a bond-slip constitutive law is additionally adopted to reproduce steel profile-concrete layer interaction. First, constitutive models are calibrated on the basis of preliminary pull and pull-out tests for steel and concrete, respectively. Geometrically and materially nonlinear FE simulations are performed, in compliance with experimental tests, to validate the proposed modeling approach and characterize shear, compressive and tensile response of this system, in terms of global capacity curves and local stress/strain distributions. Based on these experimental and numerical data, the structural performance is then quantified under various loading conditions, aimed to reproduce the behaviour of this solution during production, transport, construction and service conditions.