• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.373-381
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• 2002

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 보의 크기와 자중은 그 운송과 조립에 드는 비용을 결정한다. 본 연구에서는 단면 최적화에 의하여 휨 응력의 구속을 받는 단면의 크기와 초기 긴장력의 크기 등을 결정하여 부재의 자중을 최소화하여 운송 및 시공의 편리성을 극대화하려한다. 프리캐스트 부재는 각 시공단계별 강도, 처짐, 그리고 부재 상, 하단에서 응력검토가 필요하다. 각 단계별 응력 제한치를 만족하는 최소자중 프리캐스트 U형보를 최적설계에 의하여 제안하였다. 최적설계에 의해 제안된 U형보는 기존의 직사각형 단면보다 39~50%까지의 자중감축이 가능할 것으로 예상된다. 본 연구에서 두 개의 대표적인 실물크기 U형보를 실험하였다. 이 실험에서 U형보는 설계하중과 공칭강도를 상회하는 휨강도에서 종국 파괴되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.733-740
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• 2004

본 논문에서는 휨과 비틀림을 함께 받는 전형적인 건축분야의 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 역T형 보와 직사각형 보의 거동을 연구하였다. 연구 목적을 위하여 국내 건축시장에서 사용되고 있는 주차장 활하중 $5 kN/m^2$ 및 상가 활하중 $12 kN/m^2$ 의 역T형 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하였다. 또한 같은 길이의 보 밑면과 면적을 갖는 두개의 직사각형 콘크리트 보도 제작하였다. 따라서 설계 활하중과 단면형상이 다른 네 개의 보를 휭과 비틀림의 동시 작용 하에서 실험하여 그 결과를 분석하고 비교하였다. 실험결과 비틀림의 영향으로 시험체 모두 초기 균열 및 극한 휨의 강도가 저하되었다. 그러나 단면형상에 따라 사용하중 및 극한 하중 하에서의 하중 지지력에는 커다란 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.399-409
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• 2015

최근 들어, 모듈화된 건축물에 프리캐스트 콘크리트와 현장콘크리트를 합성한 복합화 공법사용이 증가하고 있다. 일반적으로 프리캐스트 콘크리트 부재는 공장에서 선제작된 PC부재에 휨 전단 성능 향상을 위한 프리텐션 도입이 가능하다. 현행구조 기준에서는 긴장력이 가해진 단일 단면의 전단강도식은 제시하지만, 프리캐스트 콘크리트와 현장 콘크리트 합성 단면의 수직 전단 강도식은 제시하지 못하고 있다. 이전 연구에서는 수직전단 보강이 없는 프리스트레스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트 합성보의 전단 강도에 대하여 분석하였다. 따라서 본 연구에서는 수직 전단 보강된 프리스트레스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트 합성보의 전단 강도 실험을 통하여 합성보 설계시 고려해야할 사항에 대하여 알아보았다. 변수로는 콘크리트의 면적비, 긴장재의 긴장력, 전단경간비, 그리고 전단철근비를 고려하였다. 실험 결과, 전단 강도는 긴장력이 가해진 단면적의 면적비, 긴장재의 긴장응력에 비례하여 증가하였고 전단 경간비가 증가할수록 감소하였다. 또한 압축대 콘크리트 강도에 따른 전단철근의 기여도 차이를 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.173-178
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• 2001

The cost on transmission and election of precast concrete members largely depends on the weight of them. In this study, the weight of prestressed precast beam could be reduced by control the section and prestressing force to meet the required strength on the basis of the optimum process. The top and bottom concrete stress of the section considered is required to check according to each construction step for this process. The original rectangular beam weight could be reduced up to 50~39% due to the development of a U-beams from the optimum process.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.492-502
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• 2002

게르버보의 댑단부는 PCI와 CPCI 배근방법에 의하여 설계하였고, 남은 두 단부는 본 연구에서 고려한 배근방법으로 배근하였다. 본 실험에서 고려한 댑단부의 깊이는 프리캐스트 콘크리트의 깊이 77 cm와 토핑콘크리트의 깊이 18.2 cm를 합한 전체 보깊이의 1/2에 해당한다. 실물크기 게르버 U형보 2개에 대하여 4회의 전단실험을 수행하였다. PCI와 CPCI 설계방법에 의한 모든 시험체는 사용하중의 32 % 이전에 댑 모서리 요각부위에서 초기균열이 발생하였으며, 예상 공칭강도에는 못 미치나 설계강도를 상회하여 종국 파괴되었다. 걸이 철근량을 PCI 요구량보다 증가시킬수록 초기균열 제어에 효과적이었으며, 폭 넓은 균열을 발생시키며 연성적으로 파괴되었고 강도도 증가하였다. CPCI 설계방법에 의한 시험체는 PCI시험체에 비하여 보다 연성적으로 파괴되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2004

지하공사비는 전체공사비를 결정짓는 중요한 요소로서 일반적으로 동일한 층고의 지상공사비의 2${\~}$2.5배에 해당한다. 본 연구에서 지하주차장 층고를 대폭적으로 감소할 수 있는 일방향 슬래브 구조도와 최소깊이 U형보를 제안하였다. 최적설계에 의해 제안된 U형보는 기존의 직사각형 단면보다 보깊이를 최소 12${\~}$34cm 까지 감축이 가능할 것으로 예상된다. 본 연구에서 두 개의 대표적인 실물크기 U형보를 실험하였다. 이 실험에서 U형보는 설계하중과 공칭강도를 상회하는 휨강도에서 최종 파괴되었다. 그러나 토핑콘크리트가 굳기전 단순지지 상태에서 시공 하중에 의한 휨균열이 발생할 가능성이 있는 것으로 판단되었으므로 보중앙에 가설 시공지주를 사용하는 것이 요구된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.335-344
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• 2004

이 논문에서는 프리캐스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트 그리고 긴장된 강재와 긴장되지 않은 강재 등으로 구성되는 합성단면에서 콘크리트 장기변형의 내부구속에 의한 잔류응력과 긴장력 손실을 해석하였다. 이 해석결과로부터 사용 중에 도입되는 추가 긴장력으로 합성거더를 보강하는 경우에 필요한 추가 긴장력의 설계식과 저항모멘트 평가식이 제안되었다. 제안된 식은 일차 긴장력의 손실률이 설계규준의 일괄손실 등에 의해 과대평가되는 경우에 허용응력으로부터 결정되는 추가 긴장력 또한 과대평가 될 수 있음을 보여준다. 일반적으로 많이 사용되는 AASHTO Type 5 거더의 합성단면에 대해 이 논문의 해석방법을 적용 및 검토하였다. 프리캐스트 콘크리트 거더에 추가 긴장력이 도입되는 경우 일차 긴장력과 추가 긴장력의 손실률은 합성거더에 도입되는 경우보다 작았으나, 저항모멘트는 합성거더에 추가 긴장력이 도입되는 경우 상당히 증가하였다. 합성거더에 도입된 추가 긴장력의 보강효과는 매우 우수하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.57-67
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• 1999

Optimization scheme is presented for the design of precast prestressed double-tee beams used as slabs in the parking or market structures. The objective considered is defined by a function that minimizes the hight of the double-tee beam, including the prefabricated element and the concrete topping poured in a second phase. The Sequential Quadratic Programming method is adopted to solve the problem. As an example 12 double-tee beams are designed with the design loads of the current design code of our country. The results from optimization process show that at least 29cm less in overall height than that designed by PCI design handbook. The section determined from the optimization process was refined for practical considerations. A MathCad 7.0 Pro Spreadsheet was prepared to verify all ACI requirements for flexure, shear and deflections. Flexural tests are performed on four full-scale 12.5m prototype models and show that all the specimens are fully comply the flexural strength requirements as specified by ACI 318-95. The present optimization scheme can be used for wider application of the design of precast prestressed double-tee beams with different materials and configurations particularly for in a large scale or for important designs.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.10-17
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• 2004

활하중 4903Pa를 적용하여 최소깊이로 최적 설계한, 실물크기 U형 보에 대하여 전단경간과 내민보 길이를 다르게 하여 4번의 전단실험을 수행하였다. 토핑 콘크리트를 타설한 경간 10.5m 실물크기 U형 합성보는 보의 폭/깊이 비가 2이상이다. 이프리캐스트 프리스트레스트 보의 단부 전단거동을 평가하는 과정에서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 이 합성 U형 보는 최종파괴에 이를 때까지 일체 거동하였으며, 강도설계 규준에 합당한 휨과 전단거동을 보여주었다. 2) 본 연구결과의 범위 안에서, 본 연구에서 고려한 보깊이가 얕은 U형 보의 전체정착길이는 집중하중 위치에 대한 ACI 정착길이 요구식이 정착부착파괴의 가부를 결정하는 기준이 되었다 3) 단부쪽에 발생한 전단균열은 모두 정착파괴로 연결되는 것이 아니며, 선행된 슬립이 존재할 때 정착부착파괴로 유도될 수 있다. 4) 보 중앙축 부근의 일반휨철근은 보의 연성파괴를 유도하는 역할을 위하여 효과적으로 활용될 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.75-82
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• 2000

Flexural behaviors of two typical architectural precast beam sections ; inverted tee and rectangular - were compared and investigated. The heights of web in inverted tee beams are generally less than half of beam depth in building structures to accomodate the nib of double-tee where the total building height limited considerably. The inverted-tee beams are designed for parking live load - 500kgf/$\m^2$ and market - 1,200kgf/$\m^2$ according to the currently used typical shape in the domestic market building site in Korea. The bottom dimension and area of rectangular beams are same to those of inverted tee beams to compare the flexural behaviors of two beams. These two beams are also reinforced for similar strength. Four flexural tests are performed on two beams. Following results are obtained from the tests; 1) The rectangular beam is simpler in production, transportation, and election, and more economic than the inverted tee beam for these two beams with same dimension and similar strength. 1) The estimations of flexural strength of two beams by Strength Design Method and Strain Compatibility Method is fully complied with the result of tests. However, Strain Compatibility Method is slightly ore accurate than Strength Design Method. 2) Overall deflections of two type beam under the service loads are less than those of the allowable limit in ACI Code provision. 3) The rectangular beam is failed in large deflection (average 12.56mm large) than those of inverted tee beams. 4) The rectangular and inverted tee beams with 6m span develop initial flexural crackings under the 88% of full service loading even though they designed to satisfy the ACI tensile stress limit provisions.