• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.202-212
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• 2000

This study investigates the ductility capacity of slender-wide reinforced concrete walls under predominant flexural moment loading. The experimental work for this study aims to provide design guidelines for bar detailing in critical regions under compressive stress in particular in case of slender-wide RC walls. According to the experimental observation the Bernoulli hypothesis of linear strain distribution is no longer valid and the ultimate compressive strain of concrete is significantly reduced, It is postulated that the nonlinear strain distribution causes the concentrated compressive stressed region and hence the premature crushing failure at the toe of walls. The reduced ultimate strain and nonlinear strain distribution need transverse reinforcement for confinement and more realistic models for the strength and displacement estimation of slender-wide RC wall.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.181-184
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• 2002

In this research, a basis test on steel fiber concrete's material property was carried out and optimum design as well as material property was examined. In corroboration of it, the compressive strength was compared with the tensile strength and this paper tried to get the initial load of flexural cracking and the ultimate load in the positive-negative moment section through the static test of beam. The addition rate of the steel fiber, 0.75 SFRC specimen was failed at $65{\sim}75%$ of the static ultimate strength and it could be concluded that fatigue strength to two million cycle was around 75.2%.

• 콘크리트학회지
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• 제5권1호
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• pp.145-155
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• 1993

본 연구에서는 표면부를 에폭시 폴리머 모르터로 하고 , 중심부를 발포 폴리스티렌으로 하는샌드위치 패널을 제조하여, 표면부를 용접철강으로 보강한 경우와 보강하지 않은 경우에 대하여 4강 단순지지 조건에서의 정적 차 통해 하중-처짐, 휨모멘트-변형률, 파괴양상 등을 구명하였다. 단위중량, 극한가중, 휨모멘트는 중심부의 두께보다 표면부 두께에 더 큰 영향을 받으며 극한처짐은 보강안된 경우 표면부 보다 중심부 두께의 영향이 월등히 컸으마 보당된 경우는 표면부나 중심부 두께의 영향이 비슷하였다. 그러나 용접철망의 보강은 샌드위치 패널의 처짐억제 보다 인성증가에 기여도가 높은 것으로 나타났다. 샌드위치 패널의 파괴양상은 보강하지 않은 경우 선형파괴가 일어난데 비해 보강한 경우에는 방사상의 파괴가 일어났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.175-186
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• 2006

FRP 시스템으로 보강된 철근콘크리트 단면 대부분이 철근콘크리트로 구성되어 있어 휨해석 및 휨설계를 직사각응력블록을 이용한 강도설계법에 의존하는 경향이 있다. 그러나, 보강단면의 인장철근 및 FRP시스템에 의한 인장력이 부족한 단면의 FRP 시스템의 변형률이 인장파단변형률을 초과하면 강도설계법을 적용할 수 없는 해석상 모순에 빠져든다. 인장철근과 탄소섬유시트에 의한 인장력이 낮은 탄소섬유시트 보강보 실험에서 콘크리트 최대압축변형률이 0.003보다 낮은 것으로 측정되었을 뿐 아니라 최대휨모멘트는 강도설계법으로 산정된 공칭휨모멘트보다 작은 것으로 측정되어, FRP 시스템 보강단면의 공칭휨모멘트 산정에 강도설계법의 적용한계가 있는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권3호
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• pp.239-258
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• 2012

In this paper, experimental investigations on high strength steel (HSS) stud connected steel-concrete composite (SCC) girders to understand the effect of shear connector density on their flexural behaviour is presented. SCC girder specimens were designed for three different shear capacities (100%, 85%, and 70%), by varying the number of stud connectors in the shear span. Three SCC girder specimens were tested under monotonic/quasi-static loading, while three similar girder specimens were subjected to non-reversal cyclic loading under simply supported end conditions. Details of casting the specimens, experimental set-up, and method of testing, instrumentation for the measurement of deflection, interface-slip and strain are discussed. It is found that SCC girder specimen designed for full shear capacity exhibits interface slip for loads beyond 25% of the ultimate load capacity. Specimens with lesser degree of shear connection show lower values of load at initiation of slip. Very good ductility is exhibited by all the HSS stud connected SCC girder specimens. It is observed that the ultimate moment of resistance as well as ductility gets reduced for HSS stud connected SCC girder with reduction in stud shear connector density. Efficiency factor indicating the effectiveness of high strength stud connectors in resisting interface forces is estimated to be 0.8 from the analysis. Failure mode is primarily flexure with fracturing of stud connectors and characterised by flexural cracking and crushing of concrete at top in the pure bending region. Local buckling in the top flange of steel beam was also observed at the loads near to failure, which is influenced by spacing of studs and top flange thickness of rolled steel section. One of the recommendations is that the ultimate load capacity can be limited to 1.5 times the plastic moment capacity of the section such that the post peak load reduction is kept within limits. Load-deflection behaviour for monotonic tests compared well with the envelope of load-deflection curves for cyclic tests. It is concluded from the experimental investigations that use of HSS studs will reduce their numbers for given loading, which is advantageous in case of long spans. Buckling of top flange of rolled section is observed at failure stage. Provision of lips in the top flange is suggested to avoid this buckling. This is possible in case of longer spans, where normally built-up sections are used.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.277-287
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• 2017

이 연구는 한계상태설계법을 기반으로 하는 도로교설계기준에 의해 철근콘크리트 휨부재 설계 시 적용하는 균형철근비와 최대 철근량에 대한 규정을 검토한 것이다. 현행 도로교설계기준(한계상태설계법)에서는 휨부재 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비에 대한 명시적 규정이 없고, 휨모멘트 재분배 효과를 반영한 최대 중립축 깊이 및 콘크리트 단면적의 0.04배로서 최대 철근량을 산정한다. 그런데, 최대 중립축 깊이 규정에 의하면 최대 철근량이 적게 산정되어 단면을 크게 하여야 하며, 콘크리트 단면적의 0.04배라는 한계값이 적용될 경우에는 인장 철근의 변형률이 항복 변형률의 2배 이하로 되어 충분한 연성거동을 보장할 수 없는 문제점이 있다. 이 연구에서는 연성거동을 확보할 수 있는 휨부재 설계를 위한 사용 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비를 극한한계상태 검증 규정 및 재료 특성과 콘크리트 기준압축강도에 따른 극한한계변형률을 도입하여 설계 실무에 적용할 수 있도록 간편한 식으로 유도하였다. 그리고, 설계된 휨부재가 충분한 연성이 확보되도록 인장철근의 최소허용변형률을 항복변형률의 2배로 가정하고 철근의 기준항복강도 및 콘크리트 기준압축강도에 상관없이 만족할 수 있도록 최대 중립축 깊이 비 보정계수를 도입하여 수정하고, 이로부터 최대철근비를 산정할 수 있도록 하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.117-126
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• 2010

본 논문은 복합재료 패널로 보강된 철근 콘크리트 보의 휨 실험과 해석을 통하여 패널의 보강효과에 대하여 알아보고자 한다. FRP 복합재료 패널은 전통적인 재료인 강재와 콘크리트에 비해 단위 무게당 강도 및 강성이 크고 부식에 대한 높은 저항성, 절연성, 고내구성 및 낮은 열전도성 등 우수한 물성으로 유지관리 측면에서 매우 유리하여 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 복합재료 패널로 보강된 철근 콘크리트 보의 극한 하중을 예측하고 실험을 수행하여 그 보강효과에 대한 고찰하였다. 복합재료 패널은 복합재료 패널 층의 유리섬유직조 형태에 따라 LT, DB, DBT로 구분하고 복합재료 패널의 층 개수에 따라 2ply, 3ply로 구분하였다. 실험을 수행한 결과, 해석과 일치하였으며 복합재료 패널로 보강한 철근 콘크리트 보가 극 한강도 측면에서 효율적이었다는 결론도 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.443-450
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• 2009

이 연구는 열하중이 발생하는 구조물에 강판 콘크리트구조를 적용하는 경우, 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 원자력발전소 구조물 중 사용후 핵연료 저장조 구조물과 같이, 구조물 내부는 지속적인 열 하중을 받고 구조물 외부는 대기에 노출되어 있는 경우, 구조물은내 외부의 온도차이로 인해서 열응력이 발생한다. 본 연구는 이러한 구조물에 강판 콘크리트 구조를 적용할 경우를 가정하여 보 형태의 강판 콘크리트 구조실험체에 온도하중을 재하한 상태에서 휨 내력 및 구조특성을 평가하고 추가적으로 실험체가 항복 시까지 하중을 가력하여 최종 휨내력을 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권2호
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• pp.105-120
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• 2013

Flexural behavior of thin walled steel-concrete composite sections as cross sections for beams is investigated by conducting an experimental study supported by applicable analytical predictions. The experimental study consists of testing up to failure, simply supported beams of effective span 1440 mm under two point loading. The test specimens consisted of composite box and channel (with lip placed on tension side and compression side) sections, the behavior of which was compared with companion empty sections. To understand the role of shear connectors in developing the composite action, some of the composite sections were provided with novel simple bar type and conventional bolt type shear connectors in the shear zone of beams. Two RCC beams having equivalent ultimate moment carrying capacities as that of composite channel and box sections were also considered in the study. The study showed that the strength to weight ratio of composite beams is much higher than RCC beams and ductility index is also more than RCC and empty beams. The analytical predictions were found to compare fairly well with the experimental results, thereby validating the applicability of rigid plastic theory to cold-formed steel concrete composite beams.

• Earthquakes and Structures
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• 제1권3호
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• pp.269-287
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• 2010

High-strength concrete (HSC) is becoming more popular in the construction of beams and columns of tall buildings because of its higher stiffness and strength-to-weight ratio. However, as HSC is more brittle than normal-strength concrete (NSC), it may adversely affect the flexural ductility and deformability of concrete members. Extended from a series of theoretical study conducted on flexural ductility of concrete beams, the authors would in this paper investigate the effects of some critical factors including the degree of reinforcement, confining pressure, concrete and steel yield strength on the flexural deformability of NSC and HSC beams. The deformability, expressed herein in terms of normalised rotation capacity defined as the product of ultimate curvature and effective depth, is investigated by a parametric study using nonlinear moment-curvature analysis. From the results, it is evident that the deformability of concrete beams increases as the degree of reinforcement decreases and/or confining pressure increases. However, the effects of concrete and steel yield strength are more complicated and dependent on other factors. Quantitative analysis of all these effects on deformability of beams has been carried out and formulas for direct deformability evaluation are developed. Lastly, the proposed formulas are compared with available test results to verify its applicability.