• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.497-506
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• 2006

본 연구에서는 주상복합건물에 적용가능한 건식공법에 의한 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 연결부에 대하여 실험을 통하여 분석하였다. 현재 국내에 활용하고 있는 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 연결부와 현재 미국에서 사용되고 있는 DDC 연결부, 그리고 DDC 연결부와 개선된 연결부에 포스트텐션을 도입한 시험체를 제작하였고, 실험을 통하여 그 거동을 평가하였다. 실험 결과 보-기둥 연결부에 DDC 시스템을 적용하게 되면 연결부의 강도와 연성능력의 향상을 기대할 수 있었으나 파괴 메커니즘이 보에 에너지를 분산시키지 않고, 연결부에서 사인장 균열에 의하여 에너지를 소산시키게 되어 연결부가 파괴되는 단점이 나타났다. 개량 DDC 연결부는 기둥에 사인장균열이 발생하지 않고 보다 연성적인 파괴거동을 보여주었다. 또한 보-기둥 연결부에 포스트텐션의 도입은 연결부 강도의 증가는 크게 기대할 수 없었으나 자가조정(self-centering) 등을 통하여 연결부의 안정성 및 연성능력에 기여하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.369-376
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• 2003

프리캐스트 보-기둥 연결부에는 기둥 주근과 보의 정착철근, 연결부를 위한 띠철근 등으로 매우 복잡한 배근상태로 철근 배근과 콘크리트의 타설 및 다짐이 용이하지 않다. 특히 보의 갈고리는 띠철근 또는 주근과의 마주침이 흔히 발생하는 철근으로, 외곽기둥의 경우 충분한 정착길이를 확보하기가 더욱 난해할 때가 있다. 본 연구에서는 헤드철근을 적용한 보-기둥 연결부를 위하여 두 개의 프리캐스트 기둥과 하나의 프리캐스트 보를 연결한 4개의 실험체를 제작하여, 보-기둥접합부와 기둥-기둥접합부에 대한 반복하중실험으로 강도와 그 이력거동을 평가하여 보았다. 실험 결과 강주 약보 실험체들은 갈고리철근과 유사한 거동을 보였다. 국내에서 주로 적용되는 스플라이스 기둥 접합은 강주 약보의 기둥에서는 충분한 내력을 발휘하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.441-450
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• 2010

건식공법이 가능하도록 기존의 접합 방식과 차별화 되는 PC 보-기둥 접합부를 개발하여 실용화하기 위한 기초 연구이다. 연속된 PC 기둥 양편에 위치한 보의 접합 단부를 고강도 관통형 연결재로 긴장하여 연결하는 'PC 보-기둥 맞댐 접합(BCJ_TB : precast beam column joints connected with thru-connects)'을 고안하고 실험적 연구를 수행하여 강도저하, 초기강성, 강성저하, 에너지소산능력 등의 내진성능을 분석하였다. 실험 결과에 기둥에서는 손상이 발생하지 않고 보 단부에서 압축파괴가 발생하는데, 이는 비부착 연결재의 초기긴장과 비부착 효과에 의하여 보 단부 콘크리트에 압축응력이 증가하기 때문인 것으로 분석되었다. 보 접합 단부에 CFRP로 구속 효과를 준 접합부의 성능이 상대적으로 우수하였고 네오프렌 패드로 보 기둥 접합면을 연결한 것이 다른 것에 비하여 초기강성을 제외하고는 우수한 내진성능을 보이는 것으로 분석되었다. 비부착 연결재를 사용한 접합부의 파괴모드를 개선하기 위하여 보 단부 콘크리트의 압축 성능을 향상시키고, 연결재의 변위를 적절히 조절할 수 있는 방법이 요구된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.657-666
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• 2006

본 연구에서는 공동주택 리모델링에 활용할 수 있는 완전 건식공법에 의한 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 연결부를 개발하는데 있다. 독일에서 개발한 DDC 연결부를 국내 실정에 적합하도록 그 개선모델을 제안하기 위하여 총 5개의 건식연결부 시험체를 제작하였다. 아울러, 아파트 외곽보로 활용할 경우를 고려하여, H형 철물을 사용하여 기둥과 보의 폭을 최소화하였다. 실험결과 보-기둥 연결부에 DDC 시스템을 적용하게 되면 역학적 특성의 향상을 기대할 수 있었으나 기둥에 발생한 경사균열에 의하여 주도적으로 파괴 메커니즘이 형성되는 취약성을 초래하였다. 고가의 DDC 시스템의 덕타일 로드를 대신하여 고강도 강봉을 적용한 공법은 DDC 연결부와 역학적 특성은 유사한 거동을 보였으며, 파괴 메커니즘은 더 우수한 것으로 나타났다. 또한 연결부에 연결철근을 쉬스관 안에 그라우팅하여 부착시키게 되면, 비부착 시키는 공법보다 역학적 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.823-829
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• 2002

철근콘크리트 기둥-철골 보 합성골조는 철근콘크리트와 철골부재의 재료적인 장점을 살린 합리적인 구조물이나, 이질 재료간의 접합으로 인해 보-기둥 접합부의 설계와 해석에서는 많은 구조적인 문제점들이 생기게 된다. 이 연구에서는 철골 보의 하중이 콘크리트 기둥으로 원활히 전달되면서 현장 시공성이 우수한 새로운 형태의 합성골조 접합부의 형식을 제안하고자 한다. 이 연구에서 고안된 접합부는 H 형강을 반분한 T 형강을 시스템 내부 및 외부의 모든 응력 전달 요소를 연결하는 주요 요소로 하고, 보 플랜지의 인장력 전달을 위해 한 방향은 고강도 강봉을, 이와 직교하는 방향은 강재 연결판을 사용하였다. 스티프너보강된 ㄱ형강을 사용하여 보 플랜지의 인장력을 기둥면에 전달하도록 하였으며, T 형강에 용접된 전단 접합판을 보의 웨브와 고력볼트로 접합하여 전단력을 지지하도록 설계하였다. 이 연구에서는 보의 플랜지로부터 스티프너 보강된 ㄱ형강을 통해 강봉이나 연결판으로 전달되는 휨모멘트 전달성능을 확인하고자 구조성능 시험을 수행하였다. 시험체는 실제 보-기둥 접합부를 모델로 하여, 실물크기로 4개가 제작되었으며, 구조실험은 철골 보의 양 단부를 단순지지한 상태에서 기둥 중앙에 집중하중을 가해 보-기둥 접합부에 휨모멘트와 전단력을 작용시키는 방식으로 진행되었다. 실험결과, 이 연구에서 제안된 접합부는 현장 적용이 가능한 가공성과 운반성 및 시공성을 가지며, 철골 보-접합용 ㄱ형강 -연결용 강봉 및 연결판에 의한 응력전달이 매우 순조로운 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.121-128
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• 2016

고장력 볼트를 적용한 원형단면 콘크리트 충전 강재 기둥-기초 연결부의 합리적인 설계범위를 제안하기 위하여 축하중과 수평하중을 동시에 받는 기둥-기초 연결부의 전반적인 구조적 거동과 설계변수에 따른 거동특성을 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 앵커볼트를 고장력 볼트로 대신하는 선행연구의 실험을 토대로 수치해석을 실시하였으며, 해석방법의 타당성을 검증하였다. 또한 현행 설계기준을 분석하여 기둥-기초 연결부 거동에 영향을 미치는 설계변수(앵커의 묻힘깊이, 앵커의 강종, 리브의 높이, 리브의 두께)를 선정하였으며, 설계변수에 따른 기둥-기초 연결부의 거동특성을 비교 분석하였다. 일반 앵커에 비해 고장력 볼트를 적용하는 것이 기둥-기초 연결부의 거동에 유리한 것으로 나타났으며, 고장력 볼트의 최소 묻힘깊이는 기둥 직경(D)을 기준으로 0.5D이상으로 설계하는 것이 합리적이라고 판단된다. 리브의 높이는 0.5D이상, 리브의 두께는 베이스플레이트 두께($t_b$)를 기준으로 $0.4t_b$이상으로 설계하는 것이 합리적이라고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5984-5989
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• 2011

양단 핀지지 기둥부재의 중간 위치에 수평재를 연결하고 설치된 수평재의 양끝단과 기둥의 상하끝단을 트러스로 연결된 트러스보강 단일기둥시스템은 보강되지 않은 경우에 비해 그 좌굴강도가 상당수준 향상될 수 있다. 수평재가 설치된 기둥중간지점에서의 수평 및 회전 자유도에 대한 제한하여 기둥의 유효좌굴길이를 줄이는 효과를 통해 강도향상이 구현된다. 본 연구에서는 해석적 해와 탄성 및 비탄성 유한요소해석을 통해 보강된 평면내 단일기둥 시스템의 좌굴강도를 정량적으로 산정하였고 그 결과를 비교하였다. 예제해석을 통해 보강된 단일기둥시스템은 보강되지 않은 단순기둥에 비해 최대 8배까지 좌굴강도가 향상될 수 있음이 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.73-85
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• 2014

CFT 기둥은 시공이 간단하고 경제적이며 구조성능이 우수한 현장타설 매입형 연결 형식이다. 본 연구에서는 모듈러 교각에 적용되는 CFT 기둥-기초 연결부 형식을 제안하고, 실험을 통하여 구조성능을 평가하였다. 기둥-기초 연결부의 구조성능을 평가하기 위해서 기초부 콘크리트에 매입되는 CFT 기둥의 매입깊이를 변수로 총 4개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 준정적 실험결과, 매입깊이가 0.6D인 실험체에서는 낮은 하중단계에서 기초부의 콘파괴로 인하여 상대적으로 낮은 연성능력을 보였다. 그러나 매입깊이가 0.9D 이상인 실험체에서는 기초부의 콘파괴가 방지되고 CFT 기둥 하단부에서 전형적인 휨파괴 거동을 보이며 높은 연성능력을 발휘하였다. 하중-변위 이력곡선, 변위 연성도 및 에너지 소산능력 등을 분석한 결과, 제안된 CFT 기둥-기초 연결부의 매입깊이는 0.9D~1.2D 수준이 내진성능을 발휘하는 합리적인 수준인 것으로 평가되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.341-346
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• 2002

이 연구는 게르버 보 형식의 포스트텐션 PC 골조 구조 시스템의 실용화를 위해 골조 전체의 구조 성능 시험을 수행하며, 여기서 보-기둥 접합부 및 내민 보-단순 보 접합부의 구조 성능과 골조의 안전성을 확인한다. 시험은 400 mm$\times$800 mm 단면의 경간 3 m 보와 500 mm$\times$600 mm 단면을 갖는 높이 3 m 기둥의 실물 크기 시험체를 제작하여, 기둥에 80 톤의 축 하중을 준 상태에서 단순 보 중앙에 하중을 가력하여 기둥-보 접합부와 단순 보-내민 보 단면 축소 연결부의 구조성능을 파악한다. 시험 결과, 보 - 기둥 접합부는 예상 설계 하중 40톤 이상에서도 강 접합에 가깝게 거동하였고, 단순 보- 내민 보의 단면 축소 연결부는 경사철근의 사용으로 초기 균열 및 균열 확산에 대한 억제 효과가 있었으며, 예상 설계 전단력 40톤에서 안전하다는 것이 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.243-250
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• 2023

횡하중에 작용하는 철근 콘크리트 기둥은 연성능력 확보를 위해 띠철근의 양 단부를 135° 구부려 시공하는 상세가 요구된다. 그러나 이러한 띠철근 상세는 시공이 매우 까다로와 실제 현장에서는 제대로 시공이 되지 않기도 한다. 이를 대체하기 위해 본 논문에서는 강재 클립형 연결장치가 적용된 철근 콘크리트 기둥에 대해 횡방향 반복가력 실험을 수행하고 그 구조적 성능을 평가하였다. 총 4개의 실험체가 제작되었으며 주요 실험변수는 강재 클립형 연결장치 및 고강도 콘크리트 사용 여부이다. 또한 대상 구조물에 대해 3차원 유한요소해석 모델을 개발하고 이에 대한 비선형 해석을 수행하였으며, 해석 및 실험결과를 비교하고 분석하였다. 그 결과 강재 클립형 연결장치가 설치된 콘크리트 기둥이 반복 횡하중에 대해 기존의 표준갈고리 상세를 지닌 콘크리트 기둥과 동등한 혹은 그 이상의 성능을 지니고 있으며, 개발된 유한요소해석 모델이 실험결과를 정확히 잘 예측하는 것으로 나타났다.