• Steel and Composite Structures
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• 제33권3호
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• pp.389-402
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• 2019

Reinforced concrete walls and buckling restrained braces are effective structural elements that are used to resist seismic loads. In this paper, the behavior of the reinforced concrete walls coupled with buckling restrained braces is investigated. In such a system, there is not any conventional reinforced concrete coupling beam. The coupling action is provided only by buckling restrained braces that dissipate energy and also cause coupling forces in the wall piers. The studied structures are 10-, 20- and 30-story ones designed according to the ASCE, ACI-318 and AISC codes. Wall nonlinear model is then prepared using the fiber elements in PERFORM-3D software. The responses of the systems subjected to the forward directivity near-fault (NF) and ordinary far-fault (FF) ground motions at maximum considered earthquake (MCE) level are studied. The seismic responses of the structures corresponding to the inter-story drift demand, curvature ductility of wall piers, and coupling ratio of the walls are compared. On average, the results show that the inter-story drift ratio for the examined systems subjected to the far-fault events at MCE level is less than allowable value of 3%. Besides, incremental dynamic analysis is used to examine the considered systems. Results of studied systems show that, the taller the structures, the higher the probability of their collapse. Also, for a certain peak ground acceleration of 1 g, the probability of collapse under NF records is more than twice this probability under FF records.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권1호
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• pp.53-61
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• 2024

Aluminum foams sandwich panel (AFSP) has been used in engineering field, where cyclic loading is used in most of the applications. In this paper, the fatigue life of AFSP prepared by the bonding method was investigated through a three-point bending test. The mathematical statistics method was used to analyze the influence of different plate thicknesses and core densities on the bending fatigue life. The macroscopic fatigue failure modes and damage mechanisms were observed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that panel thickness and core layer density have a significant influence on the bending fatigue life of AFSP and their dispersion. The damage mechanism of fatigue failure to cells in aluminum foam is that the initial fatigue crack begins the cell wall, the thinnest position of the cell wall or the intersection of the cell wall and the cell ridge, where stress concentrations are more likely to occur. The fatigue failure of aluminum foam core usually starts from the semi-closed unit of the lower layer, and the fatigue crack propagates layer by layer along the direction of the maximum shear stress. The results can provide a reference for the practical engineering design and application of AFSP.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권6호
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• pp.161-168
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• 2009

건축공사에서 지하공사는 주공정으로 전체공기와 공사비에서 큰 부분을 차지하고 있으며, 특히 도심지의 경우 해마다 규모가 증가하고 있다. 현재 현장에서 시공하는 지하옹벽은 많은 기능 인력이 필요하고, 공사기간 측면에서도 불리한 유로폼+솔져시스템에 의하여 공사가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 토목공사 현장에서 일부 사용되고 있는 무지주 거푸집을 기초로하여 건축공사에 적용 가능한 무지주 거푸집을 개발하였다. 또한 거푸집의 크기를 가정하여 건축공사 현장에서 가장 많이 사용되는 유로폼+솔져시스템과 경제성 측면에서 비교.분석하였다. 연구 결과, 합성 무지주 거푸집은 유로폼+솔져시스템에 비해 공사비가 약 9%높게 나타났으며, 비합성 무지주 거푸집은 약 9%낮게 나타났다. 하지만 합성 무지주 거푸집의 경우 구조체공사에서 콘크리트와 철근의 물량이 현저히 감소하여, 기존옹벽 시공가격 보다 약 35% 경제적 원가절감 효과를 볼 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.37-46
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• 2018

얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성해서 기존 PHC말뚝 및 강관말뚝보다 휨강도와 전단강도가 향상된 프리스트레스를 도입한 중공형 콘크리트 충전 강관(HCFT)말뚝을 개발하였다. HCFT말뚝의 강도특성을 조사하기 위해 다양한 조건에서 제작된 HCFT말뚝과 함께 동일 직경의 PHC말뚝 및 강관말뚝에 대해 휨강도 및 전단강도시험을 실시하였다. 시험결과 직경이 450~500mm인 HCFT말뚝은 동일 직경의 ICP말뚝 대비 2.88배, 두께 12mm의 강관말뚝 대비 1.19배의 휨강도를 발휘하였고, 강관말뚝의 2.40배에 달하는 전단강도를 발휘하였다. 그리고 HCFT말뚝의 강관 내벽에 설치한 전단연결재는 HCFT말뚝의 휨거동에 거의 영향을 주지 않았으며, HCFT말뚝의 휨강도는 HCFT말뚝을 구성하는 강관과 PHC말뚝에 대한 개별 휨강도 합산치보다 35~63% 컸는데 이것은 강관의 구속효과로 인해 압축영역에 있는 콘크리트의 강도가 증가하기 때문으로 판단된다. 또한 HCFT말뚝이 복합말뚝에서 상부말뚝으로 사용되면 수평하중을 받는 구조물의 수평변위 저감과 구조안정성 향상에 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.60-68
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• 2019

본 논문은 실내 공간구획에 사용되는 경량칸막이 복합벽체의 가열온도에 따른 이면부로의 전도 열전달 특성에 관한 연구이다. 경량칸막이 벽체로 일반적으로 사용되고 있는 복합재료로 구성된 스터드 칸막이, SGP 칸막이, 샌드위치 패널, 우레탄폼 패널, 그라스울 패널을 실험시료로 선정하고, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$의 가열온도를 하단부 표면에 1800 s 동안 인가하여 상단부 표면인 이면부로의 전도 열전달 특성을 분석하였다. 실험결과 가열온도가 최대 $500^{\circ}C$로 인가됨에 따라 최대 이면온도는 스터드 칸막이 $51.6^{\circ}C$, SGP 칸막이 $63.6^{\circ}C$, 샌드위치 패널 $317.2^{\circ}C$, 우레탄폼 패널 $124.9^{\circ}C$, 그라스울 패널 $42.2^{\circ}C$로 측정되었다. $500^{\circ}C$에서의 최대 전도 열전달율은 스터드 칸막이 17.16 W, SGP 칸막이 18.39 W, 샌드위치 패널 136.65 W, 우레탄폼 패널 14.34 W, 그라스울 패널 5.57 W로 측정되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.67-76
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• 2014

이 연구에서는 SC 전단벽의 전단 연결재인 스터드의 배치와 형상이 SC 전단벽의 거동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전단벽체가 전단력과 축하중을 받을 때의 거동을 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 서로 다른 형상과 배열의 스터드가 배열된 SC 전단벽을 대상으로 유한요소해석을 수행하였다. 스터드의 간격이 과하게 떨어져 있을 경우 합성거동이 완벽하게 작용하지 못하며 강판이 설계곡선의 2차 항복 전단력 보다 적은 하중에서 항복함을 확인하였다. 스터드의 형상은 일반형 스터드뿐만 아니라 개선된 경사형 스터드도 전단거동에 큰 차이를 나타내지 않았고, 스터드의 간격이 합성거동에 영향을 미침을 확인하였다. 또한 이 연구를 통하여 경사형 스터드가 일반형 스터드에 비해 좌굴을 제어하는데 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.97-106
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• 2003

본 연구에서는, 4가지 종류의 토목섬유를 대상으로 토목섬유에 가해지는 구속응력의 크기 및 토목섬유 온도 변화에 따른 응력-변형률 관계를 규명하기 위한 온도제어 구속인장시험(Temperature Dependent Confined Tension Test)을 수행하였다. 또한, 보강토옹벽 내부 보강재의 온도변화를 측정하기 위한 온도계측을 수행하였다. 온도제어 구속인장시험 결과를 토대로하여, 토목섬유에 가해지는 구속응력 및 온도 변화에 따른 토목섬유 할선계수의 변화량을 정량적으로 평가할 수 있는 관계식을 제시하였다. 본 관계식을 이용한 토목섬유 보강토옹벽의 유한차분해석 예를 통해 다양한 보강토구조물의 변위해석시 온도변화에 따른 보강재의 특성변화를 고려할 수 있는 기법을 제시하였다. 유한차분해석 결과, 보강재의 온도가 5$^\circ$인 경우에 비하여 30$^\circ$인 경우에 전면부벽체의 최대변위량은 약 46.4% 증가하는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권2호
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• pp.173-190
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• 2022

With the development of spatial structures, the joints are becoming more and more complex to connect tubular members of spatial structures. In this study, an approach is proposed to establish high-efficiency finite element model of multiplanar KTX-joint with the weld geometries accurately simulated. Ultimate bearing capacity the KTX-joint is determined by the criterion of deformation limit and failure mechanism of chord wall buckling is studied. Size effect of fillet weld on the joint ultimate bearing capacity is preliminarily investigated. Based on the validated finite element model, a parametric study is performed to investigate the effects of geometric and loading parameters of KT-plane brace members on ultimate bearing capacity of the KTX-joint. The effect mechanism is revealed and several design suggestions are proposed. Several simple reinforcement methods are adopted to constrain the chord wall buckling. It is concluded that the finite element model established by proposed approach is capable of simulating static behaviors of multiplanar KTX-joint; chord wall buckling with large indentation is the typical failure mode of multiplanar KTX-joint, which also increases chord wall displacements in the axis directions of brace members in orthogonal plane; ultimate bearing capacity of the KTX-joint increases approximately linearly with the increase of fillet weld size within the allowed range; the effect mechanism of geometric and loading parameters are revealed by the assumption of restraint region and interaction between adjacent KT-plane brace members; relatively large diameter ratio, small overlapping ratio and small included angle are suggested for the KTX-joint to achieve larger ultimate bearing capacity; the adopted simple reinforcement methods can effectively constrain the chord wall buckling with the design of KTX-joint converted into design of uniplanar KT-joint.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.168-169
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• 2015

SMART Frame is a composite precast concrete structure system to deliver the advantages of both steel frame and reinforced concrete. Many studies have established to date that SMART Frame is more advantageous than conventional frame-type structure in terms of structural stability, constructability, economic viability as well as reduction of construction schedule. However, such studies have focused primarily on wall-type or flat slab-type apartment housing structures, failing to include Rahmen structures in their scope. Accordingly, this study aims to analyze the benefits of potential application of SMART Frame to RC Rahmen structures. As the structural stability and constructability of SMART Frame is already proven, this study reviews its benefits from the perspective of cost reduction. Conclusion of this study will be used subsequently in predicting the benefits of SMART Frame when it is adapted to RC Rahmen structures.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 The Korea-Japan Joint Symposium
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• pp.69-70
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• 2003

10 wt.% of PAN was dissolved in N,N-dimethylformamide (DMF) and 1 wt. % of the multi wall carbon nanotubes (MWCNTs) was evenly dispersed in PAN solution by using ultrasonic miner. The 1 wt.% addition of MWCNT increased the specific capacitance by two times more from 82 to 160 F/g. The specific capacitance of carbon nanofiber(CNF)/carbon nanotube(CNT) composite capacitors was about 90 F/g at the current density of 500 mA/g. This value is even larger than the capacitance from the CNF electrode at the current density of 5 mA. The relatively high capacitance at the high current density is a practical importance for applications to supercapacitor in motor vehicle.