• 화약ㆍ발파
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• 제25권1호
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• pp.53-65
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• 2007

축소모형을 이용한 철근콘크리트 구조물 발파해체 시 구조물의 붕괴거동을 분석하기 위해서는 축소모형 부재에 대한 적절한 축소율 산정과 축소모형 부재를 구성하는 재료의 역학적 특성이 원형 철근콘크리트 부재와 상사되어야 한다. 본 연구에서 축소모형의 상사법칙은 밀도를 기준으로 산정하였고, 콘크리트 표준시방서와 콘크리트 구조설계기준에 의해 축소모형 철근콘크리트의 배합 및 배근을 기술하였다. 또한 축소모형 콘크리트의 축소율은 굵은골재 최대치수를 고려하여 부재 단면 길이를 1/5로 축소하였고, 축소모형 철근의 축소율은 공칭지름을 1/5로 축소하였다. 축소모형에 대한 역학적 실험결과로부터 제안된 상사법칙을 적용함으로써 축소모형 콘크리트의 평균압축강도 및 축소모형 철근의 평균항복강도가 상사관계를 가지는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권4호
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• pp.117-123
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• 1991

철근콘크리트 부재의 강도는 재료의 역학적 특성변이와 시공오차등에 의해 불확실성의 특성을 보이고 있다. 이러한 불확실성은 확률론적 기법에 의해 모형화될 수 있으며 철근콘크리트 구조물의 안전성을 정량적으로 분석하기 위해서 필수적이다. 부재강도의 확률론적 특성을 분석하기 위해 필요한 통계자료의 직접적인 수집은 요구되는 방대한 실험량 때문에 거의 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 재료의 역학적 특성과 시공오차등에 대하여 국내자료에 기초하여 개발된 확률적 모형을 이용하여 Monte Carlo 모의분석기법을 통해 철근콘크리트 부재강도의 확률적 특성을 분석하여 국내 철근콘크리트 구조물에 적정한 모형을 제시하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권4호
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• pp.133-142
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• 1991

원형(prototype) 철근콘크리트 구조물의 거동을 축소모형실험을 이용하여 연구하기 위해서는 모든 구성재료의 물리적 성질들이 특정상사(similitude)관계 또는 1:1로 복제된 모형재료를 사용하여야 한다. 원형과 모형의 물리적 특성에 관한 상사성에 대해 사전 연구가 되어져야만 축소모형실험결과 해석에 적용할 수 있다. 본 연구는 철근콘크리트 구조물을 축소모형화하는데 따른 구성재료의 물리적 성질과 기본 거동에 관한 문제점들을 파악하고, 개선된 방법을 찾기 위한 것이다. 모형콘크리트에서 발견되는 큰 인장강도를 최소화하기 위해 배합비를 변화시켜서 원형콘크리트에 가장 가까운 모형콘크리트의 제작기법과 모형철근의 표면형태에 따른 거동의 차이를 단순보를 이용하여 연구하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권2호
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• pp.1-10
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• 2007

본 연구에서는 1/5 축소모형 철근콘크리트 기둥을 이용하여 철근의 노출길이 및 수직하중과 발파공수와의 관계에 대해 연구하였다. 축소모형 철근콘크리트 기둥에 수직하중을 재하하여 철근의 노출 길이와 발파공수와의 관계를 비교하였다. 또한 발파된 축소모형 기둥의 무게와 철근이 노출된 축소모형 기둥의 무게를 발파공수와 비교하였다. 축소모형 철근콘크리트 기둥에 대한 시험결과로부터 철근의 노출길이 및 수직하중을 바탕으로 축소모형 철근콘크리트 기둥의 발파공수를 산정할 수 있으며, 이를 축소모형 구조물에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.63-64
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• 2009

본 연구에서는 순환골재의 치환율에 따른 실물모형 철근콘크리트 보의 전단 거동을 평가하기 위하여 실물모형 철근콘크리트 보를 실험하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권3호
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• pp.149-157
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• 1991

본 논문은 반복하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 비선형해석하기 위한 것으로서, 재료의 구성방정식도출, 비선형 프로그램의 개발 및 개발된 프로그램의 검증으로 구성되어 있다. 재료의 구성방정식도출에서 콘크리트는 직교이방성재료로 모형화하고, 철근은 탄소성모형으로 취하였다. 반복하중하에서 휨부재의 압축부 콘크리트에 이력거동과 강성감소, 인장부 콘크리트에는 균열개폐거동과 균열변형률의 개념을 도입하여 콘크리트의 구성방정식을 도출하였다. 반북하중을 받는 철근콘크리트 휨부재를 해석하기 위하여 4절점등매개요소와 트러스요소의 유한요소정식과 증분반복기법을 적용한 유한요소프로그램을 도출하고, 반복하중을 받는 과소 철근콘크리트 보에 대한 실험결과와 해석결과를 비교하여 개발된 재료모형과 해석프로그램의 타당성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.69-78
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• 1991

본 연구은 단조하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 처짐을 해석하기 위한 것으로서, 콘크리트는 직교이방성재료로 모형화하고, 이력거동과 균열거동을 추적하기 위하여 등가일축변형율과 균열변형율을 이용하며, 철근은 탄소성재료로 모형화하고, 항복조건으로는 von Mises기준을 적용한다. 단조하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 변위거동을 해석하기 위하여 4절점 등매개요소와 트러스요소의 유한요소정식과 중분-반복기법을 적용한 유한요소 프로그램을 도출하고, 단조하중을 받는 과소 철근콘크리트 보에 대한 실험결과와 본 연구의 해석결과를 비교하여 개발된 모형과 해석프로그램의 타당성을 검증한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권1호
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• pp.33-43
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• 2004

본 연구에서는 철근콘크리트(reinforced connote) 구조물에 대해 발파해체 축소모형실험을 수행하고 이를 전산실험결과와 비교하였다. 적용된 발파해체 공법은 파괴거동을 비교적 쉽게 확인할 수 있는 점진붕괴공법이며, 차원해석(Hobbs(1969))을 실시하여 축소모형실험에 적용될 강도특성을 계산하였다. 이에 따라 석고, 모래, 물의 혼합하여 콘크리트를 대용할 재료로 사용하였으며, 연성을 지니며 축소강도가 철근과 유사한 땜용 납선을 철근 대용 재료로 사용하였다. 이 때 모래와 석고의 중량 비를 다양하게 변화시키면서 이에 따른 강도의 변화를 측정하고 최적의 강도 값을 갖는 배합 비를 결정하여 사용하였다. 모형의 제작은 실내에서 미리 양생된 부재들을 현장으로 옮겨 연결부만을 타설하여 일체화시키는 방법으로 구조물을 축조하였다. 축소모형실험을 전산실험결과와 비교하기 위하여 요소의 파괴거동을 육안으로 확인할 수 있는 개별요소법에 의해 수행되는 상용코드인 PFC2D(Particle Flow Code 2-Dimension)를 사용하여 전산해석을 수행하였다. 먼저 3차원 무근 콘크리트 라멘 구조의 모형을 설계하고 그 축소모형을 발파해체하여 거동을 촬영하였다. 이를 전산실험결과와 비교하여 2차원 해석의 한계는 존재하나 대체로 유사한 형태의 거동을 보임을 알 수 있었다. 그리고, 무근 콘크리트 라멘 구조 해석의 경험과 철근콘크리트 보의 실내 굴곡실험결과를 근거로 하여 철근콘크리트 구조모형의 발파해체 사전해석을 실시하였다. 그 결과, 2차원 해석이라는 한계에도 불구하고 900ms 까지는 거의 유사한 거동을 보이며 붕괴됨을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.113-123
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• 2006

콘크리트 부재의 내진설계에 있어 강도와 더불어 변형 능력은 중요한 요소이다. 연결보는 전단 지배 부재임에도 항복 이후 소성 변형을 요구하는 부재인데 본 연구에서는 연결보의 변형 능력에 대한 실험을 통해 변형 모형을 제시하였다. 일반적인 배근 형태를 가진 철근 콘크리트 연결보를 대상으로 단조하중실험을 수행하였다. 경간-깊이비, 휨 철근비, 전단 철근비를 변수로 하여 연결보의 거동을 평가하였다. 전단 지배 부재인 연결보는 아치작용과 트러스 작용으로 전단력에 대해 저항하는데 실험 결과를 통해 전단력을 두 작용의 구분과 항복 강도 발현 이후 소성 변형에 따른 두 작용의 구성비 변화에 대해 분석하였다. 실험결과에 기초한 전단 철근과 휨 철근의 변형률 분포 모형을 이용하여 휨 철근의 응력 상태를 산정하였다. 휨 철근의 부착-미끄러짐에 의해 결정되는 균열폭을 고려하는 연결보의 변형 모형을 제시하였다. 항복 상태는 휨 철근의 항복 시점으로 정의하였고, 극한 상태는 변형 증가에 따른 스트럿의 압축 강도 저하에 의해 결정되었다. 이 변형 모형은 변위기초설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권2호
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• pp.45-56
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• 2005

본 연구에서는 철근 콘크리트 기둥 발파시 수직하중과 철근의 영향에 따른 파쇄형태 및 파쇄체적에 대해 축소모형실험을 수행하였다. 수직하중이 증가할수록 수직하중에 의한 수직방향의 인장균열 및 철근에 의한 수직방향의 균열이 발생하였으며, 2.0톤에서는 수직방향의 인장균열이 철근에 의한 수직방향의 균열보다 우세하게 나타났다. 또한 수직하중이 증가할수록 수직방향의 인장균열이 우세하여 철근의 휨정도는 감소하였다. 발파공수가 증가하여도 수직하중에 따른 평균 파쇄체적은 크게 증가하지 않았으며, 이는 철근이 파쇄체적에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 따라서 콘크리트 기둥 발파시 수직하중은 콘크리트의 파쇄형태와 철근의 휨정도에 중요한 영향을 미치며 철근은 파쇄체적에 영향을 미친다. 그러므로 철근 콘크리트 기둥 발파해체시 수직하중과 철근의 영향에 따라 천공패턴 및 발파패턴을 조절해야 한다.