• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권1호
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• pp.69-88
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• 2015

Self-consolidating concrete (SCC) is a stable and cohesive high consistency concrete mix with enhanced filling ability properties that reduce the need for mechanical compaction. Limited standards and specifications have been reported in the literature on the structural behavior of reinforced self-compacting concrete elements. The significance of the research presented in this paper stems from the need to investigate the effect of enhanced fluidity of SCC on the structural behavior of high strength self-consolidating reinforced concrete beams. To meet the objectives of this research, twelve reinforced concrete beams were prepared with two different generations of superplasticizers and designed to exhibit flexure, shear, or bond splitting failure. The compared beams were identical except for the type of superplasticizer being used (second generation sulphonated-based superplasticizer or third generation polycarboxylate-based superplasticizer). The outcomes of the experimental work revealed comparable resistance of beam specimens made with self-compacting (SCC) and conventional vibrated concrete (VC). The dissimilarities in the experimental values between the SCC and the control VC beams were not major, leading to the conclusion that the high flowability of SCC has little effect on the flexural, shear and bond strengths of concrete members.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권6호
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• pp.741-756
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• 2013

Distributed-Steel Bar Reinforced Concrete (DSBRC) columns, a new and innovative construction technique for composite steel and concrete material which can alleviate the difficulty in the arrangement of the stirrup in the column, were studied experimentally and analytically in this paper. In addition, an ordinary steel Reinforced Concrete (SRC) column was also tested for comparison purpose. The specimens were subjected to quasi-static load reversals to model the earthquake effect. The experimental results including the hysteresis curve, resistance recession, skeleton curves and ductility ratio of columns were obtained, which showed well resistant-seismic behavior for DSBRC column. Meanwhile a numerical three-dimensional nonlinear finite-element (FE) analysis on its mechanical behavior was also carried out. The numerically analyzed results were then compared to the experimental results for validation. The parametric studies and investigation about the effects of several critical factors on the seismic behavior of the DSBRC column were also conducted, which include axial compression ratios, steel ratio, concrete strength and yield strength of steel bar.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.120-126
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• 2015

The usage of bending products recently have increased since many industries such as automobile, aerospace, shipbuilding, and chemical plants need the application of pipings. Bending process is one of the inevitable steps to fabricate the facilities. Induction heat bending is composed of compressive bending process by local heating and cooling. This work focused on the effect of induction heat bending process on the properties of ASME SA312 Gr. TP304 stainless steel pipes. Tests were performed for base metal and bended area including extrados, intrados, crown up, and down parts. Microstructure was analyzed using an optical microscope and SEM. In order to determine intergranular corrosion resistance, Double Loop Electrochemical Potentiokinetic Reactivation (DL-EPR) test and ASTM A262 practice A and C tests were done. Every specimen revealed non-metallic inclusion free under the criteria of 1.5i of the standard and the induction heat bending process did not affect the non-metallic inclusion in the alloys. Also, all the bended specimens had finer grain size than ASTM grain size number 5 corresponding to the grain sizes of the base metal and thus the grain size of the pipe bended by induction heat bending process is acceptable. Hardness of transition start, bend, and transition end areas of ASME SA312 TP304 stainless steel was a little higher than that of base metal. Intergranular corrosion behavior was determined by ASTM A262 practice A and C and DL-EPR test, and respectively step structure, corrosion rate under 0.3 mm/y, and Degree of Sensitization (DOS) of 0.001~0.075% were obtained. That is, the induction heat bending process didn't affect the intergranular corrosion behavior of ASME SA312 TP304 stainless steel.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권2호
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• pp.233-244
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• 2019

In this work, we have studied the effects of different soil thicknesses, haunch heights, reinforcement forms and construction technologies on the seismic performance of a composite precast fabricated utility tunnel by pseudo-static tests. Five concrete specimens were designed and fabricated for low-cycle reciprocating load tests. The hysteretic behavior of composite precast fabricated utility tunnel under simulated seismic waves and the strain law of steel bars were analyzed. Test results showed that composite precast fabricated utility tunnel met the requirements of current codes and had good anti-seismic performance. The use of a closed integral arrangement of steel bars inside utility tunnel structure as well as diagonal reinforcement bars at its haunches improved the integrity of the whole structure and increased the bearing capacity of the structure by about 1.5%. Increasing the thickness of covering soil within a certain range was beneficial to the earthquake resistance of the structure, and the energy consumption was increased by 10%. Increasing haunch height within a certain range increased the bearing capacity of the structure by up to about 19% and energy consumption by up to 30%. The specimen with the lowest haunch height showed strong structural deformation with ductility coefficient of 4.93. It was found that the interfaces of haunches, post-casting self-compacting concrete, and prefabricated parts were the weak points of utility tunnel structures. Combining the failure phenomena of test structures with their related codes, we proposed improvement measures for construction technology, which could provide a reference for the construction and design of practical projects.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권6호
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• pp.495-501
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• 2019

최근 철근의 대체재로서 인장강도나 내부식성이 좋은 CFRP(carbon fiber reinforced polymer)를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 현재 피로 파괴에 대한 연구는 미비한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 CFRP보강 콘크리트 보를 제작하여 정적 및 반복 하중에 따른 역학적 거동과 파괴형태를 분석하고 철근의 대체 재료로서 CFRP 보강근 사용에 대한 안전성과 타당성을 평가하도록 하였다. 반복하중의 범위는 극한하중의 10~70%를 취하고 3점 재하방식으로 sine파를 이용한 3Hz의 속도로 재하 하였다. 정적 실험결과 보강량의 증가에 따라 보의 최대하중이나 강성은 현저하게 증가하였지만 피로 실험결과 보강량의 증가에 따라 반복 횟수는 감소하고 처짐량은 증가하여 안전성은 다소 감소됨을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.205-217
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• 2014

본 연구에서는 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 정모멘트에 대한 휨저항강도 및 연성 요구조건을 검토하였다. AASHTO LRFD 설계기준에서 강합성 거더의 정모멘트에 대한 공칭 휨저항강도 및 연성 요구조건은 소성모멘트와 소성 중립축을 이용하여 규정하고 있으며, 이때 소성모멘트와 소성중립축은 일반 강재에 대하여 유도된 값이다, 하지만 응력-변형률 거동에서 일반강재와 다르게 HSB 고성능 강재의 소성영역은 명확히 정의될 수 없다. 따라서 고성능 강재의 이상화된 응력-변형률 곡선을 통해 고성능 강재의 소성영역을 가정하여 소성모멘트를 정의하였으며, 다양한 치수를 갖는 임의의 단면에 대하여 수행된 수치 해석의 결과를 통해 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 연성 요구조건 및 공칭 휨저항강도 산정식을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.23-34
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• 2016

콘크리트 충전강관 기둥은 강관의 구속효과에 의해 콘크리트의 압축내력 상승과, 콘크리트에 의한 강관의 국부좌굴 보강효과에 의해 부재내력이 상승하고 뛰어난 변형성능을 발휘한다. 하지만, 기둥단면이 커질 경우 합성효과를 발휘하기 위하여 스터드 볼트나 후 시공 앵커 볼트를 사용해야 하는 시공상의 문제점이 발생된다. 이를 극복함과 동시에 합성효과를 증대시키기 위한 방안으로 내부에 리브가 설치된 용접조립 기둥이 소개되었다. 내부 리브는 콘크리트와 맞물려 있어 리브의 변형은 콘크리트의 균열을 촉진시키는 역할을 동반하게 된다. 이러한 잠재적인 문제에 대한 해결책은 강관 리브의 변형에 저항할 수 있도록 콘크리트 인성을 증가시킬 수 있는 방안이 필요하다. 언급된 두 가지의 문제점이 효과적으로 해결될 경우 용접조립 각형강관 기둥은 내화성능 확보가 가능하다고 판단된다. 본 연구에서는 해결방안으로 내부 콘크리트를 강섬유와 혼입하여 기둥 자체의 연성과 인성을 증대시키는 것에 중점을 맞추고 있다. 내화성능 평가를 위한 시험체는 총 8개 로 하중비에 따른 재하가열 실험을 실시하고 화재 전후 거동과 열 변형 능력을 주요변수별로 분석하였다. 실험결과와 선행연구 비교를 통해 열 전달과 열응력 해석 모델의 신뢰성을 확보하였으며, 강섬유 혼입율에 따른 변수해석을 수행하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제1권3호
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• pp.10-16
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• 2010

건설분야에서 환경적, 사회적 요구의 변화로 인해 기존의 건설재료와 괸련된 다양한 문제점들을 극복하기 위해 새로운 건설재료가 필요하게 되었다. 따라서, 토목분야에서 토목구조물을 설계할 때 만족시켜야 할 요구조건 또한 다양화 되고 있다. 토목분야의 새로운 건설재료로서 섬유보강플라스틱은 탁월한 부식저항성, 높은 비강도/비강성 등을 갖고 있다. 그러므로 그러한 성질은 기존 건설재료의 사용에 따른 문제점을 완화시키는데 사용할 수 있다. 최근 신규 건설현장에 적용하기 위해 신형식 교각이나 해상파일 등이 연구되고 있으며, 그것들은 보통 섬유보강플라스틱 튜브에 콘크리트를 채우는 형식이다. 이 연구에서 압축 및 휨 강도를 향상시키기 위해 섬유보강플라스틱 튜브에 철근콘크리트를 채운 합성파일을 제안하고 실험과 해석을 바탕으로 하중재하성능에 대하여 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권8호
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• pp.43-53
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• 2012

말뚝지지 전면기초는 무리말뚝 기초뿐만 아니라 전면기초까지도 연직력에 대하여 효과적으로 저항하기 때문에 지지력의 증가, 부등침하의 감소, 전체 침하량 억제 등의 장점이 있어 경제적인 기초형식으로 간주될 수 있다. 그러나 실제 말뚝지지 전면기초의 설계 및 설계 기준에 있어 전면기초의 지지력을 고려하고 있지 않기 때문에 전면 기초에 의한 지지력 증가 및 침하량 억제 효과는 고려되지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 말뚝지지 전면기초의 거동특성을 분석하고 전면기초에 의한 지지력 증대효과를 정량화하기 위하여 원심모형시험을 수행하였다. 이를 위해 말뚝지지 전면기초, 무리말뚝기초, 전면기초, 단독 말뚝기초 등 각 기초형식에 대해 별도의 실험을 수행하였으며, 말뚝지지 전면기초의 지지력 특성 변화를 분석하고 다른 기초형식의 지지력 특성변화 분석 결과와 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.275-281
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• 2007

최근에 교량과 건축물의 건설에 강-콘크리트 합성 구조물이 광범위하게 적용되고 있다. 본 논문에서는 과거의 현장 타설 철근콘크리트 바닥판을 대체하기 위하여 새로운 형태의 강-콘크리트 합성 바닥판을 재안하였다. 유공판재형 전단 연결재는 성형 강판과 콘크리트 사이의 수평전단저항력을 제공하는데 유용하였다. 제안된 바닥판 시스템의 효과를 증명하기 위하여 PSC 거더용 바닥판을 8개 제작하였으며, 정적 하중 상태에서 바닥판의 수평전단저항력을 결정하기 위하여 4가지의 전단 지간을 적용하여 실험을 수행하였다. 또한 제안된 바닥판과의 비교를 위하여 2개의 철근콘크리트 바닥판을 제작하여 실험을 수행하였다. 그리고 제안된 바닥판 시스템의 수평전단저항력은 m-k 방법을 이용하여 산정되었다.