• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.133-139
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• 2003

노후 된 콘크리트 사회기반시설 구조물의 활용성 증대와 수명의 연장을 위하여 여러 가지의 보수보강 방법이 시행되어지고 있으나 최근에는 시공이 용이하고 보강효과가 좋은 탄소섬유시트를 활용하는 방법이 널리 쓰여지고 있다. 탄소 섬유로 보수보강을 할 경우 강도가 증진되고 강성이 향상되어 좋은 방법으로 알려져 있으나, 철근 콘크리트에 비해 연성이 떨어져 파괴 시 취성 파괴의 형태를 보일 수 있다, 그리고 보수보강된 구조물을 보강재로 인하여 크랙의 진전을 맨눈으로 확인하기가 어려워지게 된다. 따라서 구조물의 취약함을 드러내는 시기인 보수보강시 광섬유센서를 내장케 하여 취성파괴를 감시하고 구조물의 거동을 모니터링함으로써 안전한 구조물이 되도록 할 수 있다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유센서를 이용하여 모재와 보강재의 구조거동을 분석하였으며, Peel out 효과라 불리는 계면 파괴현상을 효과적으로 자기진단 할 수 있음을 입증하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권1호
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• pp.13-21
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• 2017

Recent seismic events occurred in Italy (Emilia-Romagna 2012, Abruzzo 2009) and worldwide (New Zealand 2010 and 2011) highlighted some of the weaknesses of precast concrete industrial buildings, especially those related to the connecting systems traditionally employed to fasten the cladding panels to the internal framing. In fact, one of the most commons fails it is possible to observe in such structural typologies is related to the out-of-plane collapse of the external walls due to the unsatisfactory behaviour of the connectors used to join the panels to the perimeter beams. In this work, the strengthening of a traditional industrial building, assumed as a case study, made by precast reinforced concrete is proposed by the adoption of a dual system allowing the reinforcement of the structure by acting both internally; by pendular columns and, externally, on the walls. In particular, traditional connections at the top of the walls are substituted by devices able to work as a slider with vertical axis while, the bottom of the walls is equipped with two or more hysteretic dampers working on the uplift of the cladding panels occurring under seismic actions. By means of this approach, the structure is stiffened; obtaining a reduction of the lateral drifts under serviceability limit states. In addition, its seismic behaviour is improved due to the additional source of energy dissipation represented by the dampers located at the base of the walls. The effectiveness of the suggested retrofitting approach has been checked by comparing the performance of the retrofitted structure with those of the structure unreinforced by means of both pushover and Incremental Dynamic Analyses (IDA) in terms of behaviour factor, assumed as a measure of the ductility capacity of the structure.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.675-684
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• 2010

철근콘크리트 부재는 연성파괴를 유도하기 위해서 휨인장 파괴가 선행 하도록 구조설계한다. 또한 보에서 파괴가 진행하도록 하여 기둥에는 피해가 적게 발생하도록 한다. 하지만 소성붕괴메카니즘에 의하여 소성힌지는 보의 양단부에 발생한 이후 최종적으로 최하층 기둥의 하부에도 발생한다. 철근콘크리트 구조물의 최하층 기둥은 축력이 크게 작용하고 전단경간이 비교적 작기 때문에 휨항복을 했다고 하더라도 최종적으로는 전단파괴하거나 부차파괴하여 설계보다 취성적으로 파괴 할 가능성이 있다. 이 논문에서는 휨항복 후 전단파괴하는 10개의 실험체를 통해 소성힌지 영역의 변형율과 길이 확장에 주는 요소에 대해 파악하였다. 실험결과 세 변수 중에서 축력이 가장 크게 영향을 미쳤는데 축력이 클수록 축방향 변형률과 연성비가 뚜렷하게 줄어드는 현상을 확인할 수 있었으며 소성힌지 길이는 약간 늘어났다. 실험을 통해서 산출한 소성힌지 길이는 약 0.7~1.4d였으며 이는 기존 연구자들이 제안했던 평가식과 차이를 보여주었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.113-120
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• 2020

건설공사에 있어 산업재해라고 불리는 안전사고는 사고 발생시에는 많은 인명 피해와 재산상의 피해, 사회적으로도 큰 물의를 일으키고 있어 건설공사의 공신력 저하의 원인이 되고 있다. 최근 들어 초고층, 대심도, 다양한 용도의 복합건축물이 시공이 많아짐에 따라 건설현장의 안전사고의 위험은 계속 증가 될 수 있다. 특히, 철근콘크리트 건축물중 가장 많이 시공되는 아파트 공사는 세대구성 부분은 층별로 보가 없는 벽식 구조로 설계와 시공이 되고 저층부에서는 기둥과 보가 있는 라멘 구조로 되어 있다. 그에 따라 상부 하중을 견디기 위한 전이보 또는 전이 스라브가 라멘구조 상부에 설치되므로, 콘크리트 타설 시공시 가설재로 설치되는 시스템 동바리는 타설작업 및 양생시 붕괴 사고가 언제든 발생될 수 있다. 본 연구의 목적은 IT 융합 기술을 적용하여 콘크리트 타설시 시스템 동바리 붕괴가 발생치 않도록 하는 것을 연구 목적으로 하고 있으며, 시공 중 발생 될 수 있는 많은 변수를 각각의 사례별로 적용하여 시스템 동바리 안정성을 확인 하고 전도방지 예측 시스템의 모델을 제안 하고자 한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권1호
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• pp.73-84
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• 2018

Low cyclic loading tests are conducted on the steel reinforced recycled concrete (SRRC) column-steel (S) beam composite frame joints. This research aims to evaluate the earthquake damage performance of composite frame joints by performing cyclic loading tests on eight specimens. The experimental failure process and failure modes, load-displacement hysteresis curves, characteristic loads and displacements, and ductility of the composite frame joints are presented and analyzed, which shows that the composite frame joints demonstrate good seismic performance. On the basis of this finding, seismic damage performance is examined by using the maximum displacement, energy absorbed in the hysteresis loops and Park-Ang model. However, the result of this analysis is inconsistent with the test failure process. Therefore, this paper proposes a modified Park-Ang seismic damage model that is based on maximum deformation and cumulative energy dissipation, and corrected by combination coefficient ${\alpha}$. Meanwhile, the effects of recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage and axial compression ratio on the seismic damage performance are analyzed comprehensively. Moreover, lateral displacement angle is used as the quantification index of the seismic performance level of joints. Considering the experimental study, the seismic performance level of composite frame joints is divided into five classes of normal use, temporary use, repair after use, life safety and collapse prevention. On this basis, the corresponding relationships among seismic damage degrees, seismic performance level and quantitative index are also established in this paper. The conclusions can provide a reference for the seismic performance design of composite frame joints.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권5호
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• pp.619-632
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• 2022

Reinforced concrete (RC) structures may be subjected to sudden dynamic impact loads such as explosions occurring for different reasons, the collision of masses driven by rockfall, flood, landslide, and avalanche effect structural members, the crash of vehicles to the highway and seaway structures. Many analytical, numerical, and experimental studies focused on the behavior of RC structural elements such as columns, beams, and slabs under sudden dynamic impact loads. However, there is no comprehensive study on the behavior of the RC column-beam connections under the effect of sudden dynamic impact loads. For this purpose, an experimental study was performed to investigate the behavior of RC column-beam connections under the effect of low-velocity impact loads. Sixteen RC beam-column connections with a scale of 1/3 were manufactured and tested under impact load using the drop-weight test setup. The concrete compressive strength, shear reinforcement spacing in the beam, and input impact energy applied to test specimens were taken as experimental variables. The time histories of impact load acting on test specimens, accelerations, and displacements measured from the test specimens were recorded in experiments. Besides, shear and bending crack widths were measured. The effect of experimental variables on the impact behavior of RC beam-column connections has been determined and interpreted in detail. Besides, a finite element model has been established for verification and comparison of the experimental results by using ABAQUS software. It has been demonstrated that concrete strength, shear reinforcement ratio, and impact energy significantly affect the impact behavior of RC column-beam connections.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권1호
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• pp.57-68
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• 2000

The effect of structure size on the nominal strength of unidirectional fiber-polymer composites, failing by propagation of a kink band with fiber microbuckling, is analyzed experimentally and theoretically. Tests of novel geometrically similar carbon-PEEK specimens, with notches slanted so as to lead to a pure kink band (without shear or splitting cracks), are conducted. The specimens are rectangular strips of widths 15.875, 31.75. and 63.5 mm (0.625, 1.25 and 2.5 in and gage lengths 39.7, 79.375 and 158.75 mm (1.563, 3.125 and 6.25 in.). They reveal the existence of a strong (deterministic. non-statistical) size effect. The doubly logarithmic plot of the nominal strength (load divided by size and thickness) versus the characteristic size agrees with the approximate size effect law proposed for quasibrittle failures in 1983 by Bazant This law represents a gradual transition from a horizontal asymptote, representing the case of no size effect (characteristic of plasticity or strength criteria), to an asymptote of slope -1/2 (characteristic of linear elastic fracture mechanics. LEFM) . The size effect law for notched specimens permits easy identification of the fracture energy of the kink bandand the length of the fracture process zone at the front of the band solely from the measurements of maximum loads. Optimum fits of the test results by the size effect law are obtained, and the size effect law parameters are then used to identify the material fracture characteristics, Particularly the fracture energy and the effective length of the fracture process zone. The results suggest that composite size effect must be considered in strengthening existing concrete structural members such as bridge columns and beams using a composite retrofitting technique.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.34-42
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• 2012

국내 공동주택의 리모델링 수월성 및 이에 따른 장수명화를 위해 그린 프레임 공법이 개발되었다. 그린 프레임 공법은 합성 프리캐스트 콘크리트 부재를 이용한 라멘구조로 벽식 구조와는 달리 양중 및 설치가 골조공사의 주공정으로 작용한다. 따라서 그린 프레임에 의한 적정 골조공사 공기 산정을 위해서는 체계적인 양중계획이 필요하다. 그러나 양중계획은 그린 프레임을 구성하는 요소인 합성 PC 부재(기둥, 보)의 단위 양중공정에 대한 분석이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는 그린 프레임 합성 PC 부재의 양중공정을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 합성 PC 기둥과 보의 양중절차와 시간을 도출하고, 그 결과를 사례 프로젝트에 적용하여 기준층의 양중 사이클을 분석한다. 본 연구의 결과는 향후 그린 프레임에 의한 골조공사 양중계획 시 핵심자료로 사용된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권4호
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• pp.493-517
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• 2003

Attempts at improving beam-column joint performance has resulted in non-conventional ways of reinforcement such as the use of the crossed inclined bars in the joint area. Despite the wide accumulation of test data, the influence of the crossed inclined bars on the shear strength of the cyclically loaded exterior beam-column joints has not yet been quantified and incorporated into code recommendations. In this study, the investigation of joints has been pursued on two different fronts. In the first approach, the parameters that influence the behaviour of the cyclically loaded beam-column joints are investigated. Several parametric studies are carried out to explore the shear resisting mechanisms of cyclically loaded beam-column joints using an experimental database consisting of a large number of joint tests. In the second approach, the mechanical behaviour of joints is investigated and the equations for the principal tensile strain and the average shear stress are derived from joint mechanics. It is apparent that the predictions of these two approaches agree well with each other. A design equation that predicts the shear strength of the cyclically loaded exterior beam-column joints is proposed. The design equation proposed has three major differences from the previously suggested design equations. First, the influence of the bond conditions on the joint shear strength is considered. Second, the equation takes the influence of the shear transfer mechanisms of the crossed inclined bars into account and, third, the equation is applicable on joints with high concrete cylinder strength. The proposed equation is compared with the predictions of the other design equations. It is apparent that the proposed design equation predicts the joint shear strength accurately and is an improvement on the existing code recommendations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.132-140
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• 2019

본 연구는 철근콘크리트 단층 구조물의 구조 부재 위치에 대한 비파괴검사법을 이용한 추정 신뢰도를 알아보기 위해 기둥, 벽체, 보 및 슬래브로 구성된 실험체를 제작하고, 기존 추정식과 비교 과정에서 정확한 분석을 위해 오차율 비교와 모평균 구간 추정을 사용하여 통계적 접근을 통한 신뢰성을 분석하고자 한다. 그 결과, 초음파속도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 18.8%, 반발경도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 20.1%가 도출되어 현장 적용성을 확인하였다. 그리고 부재별 신뢰성 부분에서 초음파속도법과 반발경도법을 이용하여 신속하고 효율적인 구조물 안전진단을 하기 위해서 각각 벽체 부재와 보 부재를 중심으로 압축강도 추정 시 신뢰도 높은 결과를 도출되는 것을 확인하였다.