• Advances in concrete construction
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• 제15권6호
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• pp.377-389
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• 2023

In this study, an improved modular arch system with the lower arch space composed of a precast arch block and an outrigger was proposed as an underground culvert, and its applicability and structural behaviors were confirmed. This modular arch culvert structure with vertical walls was designed using precast blocks and by adjusting the placement spacing of concrete blocks to the upper part form an arch shape and the lower part form a vertical wall shape, based on previously researched modular arch systems. Owing to the vertical wall of the proposed modular arch system, it is possible to secure a load-carrying capacity and an arch space that can sufficiently resist the earth pressure generated from the backfill soil and loading on the arch system. To verify the structural characteristics, and applicability of the proposed modular precast arch culvert structure, a full-scale modular culvert specimen was fabricated, and a loading test was conducted. By examining its construction process and loading test results, the applicability and constructability of the proposed structure were analyzed along with its structural characteristics. In addition, its the structural predictability and safety for the applicability were evaluated by comparing the construction process and loading test results with the FE analysis results.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권10호
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• pp.155-162
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• 2019

Hybrid precast concrete panel is a wall element that is able to quickly construct the core wall structure for moderate-rise modular buildings. Hybrid precast concrete panel has unique characteristics which is a pair of C-shaped steel beams combined at the top and bottom of a concrete wall, In this study, an improved anchorage detail for vertical rebar is proposed to ensure the lateral force resistance performance of hybrid precast concrete panel emulating monolithic concrete wall. Also, the structural performance of horizontal connection is investigated experimentally with the bolt spacing parameter. And the behavior of hybrid precast concrete panel with the improved detail is compared with the monolithic concrete wall tested in a previous study. Finally, the required thickness of C-shaped steel beam to eliminate or minimize the deformation in horizontal connection is calculated by prying action equation.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.517-528
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• 2013

모듈러 기술은 자동차, 플랜트, 조선산업 분야에서 이미 오래전부터 적용해 오던 기술로, 최근 교량 분야에도 적용되고 있다. 모듈러교량은 부재별 세부설계 과정이 생략되고, 모듈별로 표준화 된다는 점에서 기존의 조립식교량과는 차별화 된다. 거더형식 프리캐스트 모듈러교량은 단순지지 교량 형식으로 개발되었으며, 다경간 교량에 적용할 경우 단순지지 교량 형식의 모듈러교량을 연속화하는 방법으로 적용할 수 있다. 거더형식 프리캐스트 모듈러교량의 연속화는 시공이 간편하고 급속시공에 적합한 연결슬래브를 적용하는 방법으로 이루어진다. 연결슬래브는 1950년부터 미국에서 RC 형식으로 사용되기 시작하였으며, 2000년대에는 ECC를 적용한 연결슬래브(ECC 연결슬래브)가 개발된 바 있다. 이 연구에서는 ECC에 비해 재연성이 좋고 경제적인 RC를 적용한 연결슬래브를 다경간 거더형식 프리캐스트 모듈러교량에 적용하였으며, 기존의 RC 형식 연결슬래브를 보완한 형태의 연결슬래브와 수정된 연결슬래브의 설계방법을 제안하였다. 제안된 연결슬래브 설계방법의 검증을 위하여 연결슬래브 바닥판 실험체를 제작하고 연결슬래브의 휨성능 및 균열 사용성 검증실험을 수행하였으며, 이후 실제 교량시스템을 모사한 실험체를 이용하여 200만회 피로성능 검증실험을 수행하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권9호
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• pp.11-18
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• 2018

As the height of the modular buildings increases, their stability becomes more and more dependent on the core. All traditional construction methods in structural concrete and steel can be utilized for cores in modular buildings but a core system with dry connection is more desirable to complete a greater degree of factory finish and faster erection of modular buildings. In order to do that, the hybrid PC(precast concrete) panel, which has a pair of C-shaped steel beams combined at the top and bottom of a concrete wall, was developed, In this study the cyclic lateral loading test on the hybrid PC panel is carried out and the panel configurations are examined to enhance the structural performance in comparison with the RC wall. Experimental results show that the strength of hybrid PC panel is about 70% of thar ot RC wall and the anchorage of vertical reinforcing bar welded to C-shaped steel beam needs to be improved.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.261-269
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• 2015

자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 $L{\acute{o}}pez$ Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2255-2262
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• 2015

최근 저심도의 도시철도 시스템이 제안되어 지상고가 형식의 민원과 지하경전철 형식의 비경제성을 극복하기 위한 연구가 진행중이다. 본 연구에서는 저심도 지하구조물의 경제성과 시공성 확보를 위하여 가시설을 대체하는 프리캐스트 형식의 모듈식 구조체를 적용하기 위하여 영구 강성벽체와 상부 슬래브간 연결부 조인트에 대한 구조적 성능을 검증하고자 실내 재하실험을 수행하였다. 성능재하 실험결과, 가시설 대체 강성벽체와 상부 슬래브간 연결부 구조는 휨모멘트 전달구조임을 확인하였다. 특히 휨 지배를 받는 상부에서는 채널형태보다는 커플러 조합이 휨 저항 성능이 30%정도 증가하여 유리함을 확인하였으나, 성능 개선이 필요한 것으로 확인되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.77-84
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• 2015

The purpose of this study was the analytical safety evaluation on the super-structure of precast modular bridge using standardized modular members and robotic construction during the transportation routing and lifting conditions. In order to evaluate the safety performance of the bridge system, 3-D full scale Finite Element (FE) of 40 m standardized modular block was developed in ABAQUS, followed by the analytical study to classify the structural system according to steel girder structures: 1) modular bridge block lifting method including the steel girder system; 2) modular bridge block lifting method without the steel girder system. The results from the analytical study revealed that the maximum stress of each modular member was within the maximum allowable stresses during lifting condition. However, the stress concentration at the connected area was more critical in comparison to the behavior of 40 m combined modular blocks during lifting time

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.362-370
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• 2019

격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.121-122
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• 2023

Existing modular research has been mainly focused on S (shelter structure) and I (infill interior finishing material), and considerable research has been conducted, and the results are being proposed. However, in the case of the rest (exterior materials and windows, etc.), existing construction methods and materials are borrowed, and supporting hardware members and insulation materials are constructed on site, which acts as a factor hindering overall shortening of the construction period. That is, since the advantages and characteristics of modularity cannot be utilized in the absence of modular cladding, manufacturing of cladding is required. Therefore, it is necessary to develop a cladding system that can drastically reduce the construction period in factories while considering the structural characteristics of PC modulars.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권9호
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• pp.151-158
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• 2019

A concrete core is used widely as lateral stability systems in high-rise modular buildings. As an alternative to traditional cast in-situ core, the precast concrete(PC) method can accelerate the construction of reinforced concrete cores. A core composed of precast elements differs from a in-situ core in having connections between the precast elements. The typical vertical connection between PC panels is consisted of shear keys, loop bars, lacer bars and grout. In this study, the effect of vertical connection components on shear strength is investigated experimentally. The test results show that the contribution to the shear strength is greater in order of grout strength, shear keys, lacer bars and loop bars. In addition, the numerical models to estimate the shear strength according to two crack patterns in the vertical joint of the PC panels are derived. The feasibility of the numerical models is evaluated by comparing the estimated shear strength and the test results.