• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.233-240
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• 1998

구조역학에 기초한 보의 종방향 휨모멘트변화율과 전단력의 관계와 본 연구자가 이전에 발표한 아취모델을 이용하여 복부보강이 안된 철근콘크리트 보의 전단강도 예측식을 제안하였다. 이론적으로 유도된 본 연구의 전단강도식은 주로 실험결과에 기초한 ACI 318 전단강도식과 비슷한 형태이다. 본 연구에서 제안한 식은 콘크리트 압축강도, 주인장철근비 및 전단지간대 유효높이의 비가 주변수이며, 보작용과 아취작용의 조합에 의한 철근콘크리트 보의 전단저항메카니즘이 합리적으로 반영되어 있다. 본 연구에서 제안한 전단강도식은 ACI 318 전단강도식 및 Zsutty의 전단강도식과 함께 기존의 실험결과와 비교되었다.

• Computers and Concrete
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• 제10권6호
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• pp.663-681
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• 2012

This paper presents a parametric study of the plastic hinge length of circular reinforced concrete columns using a three-dimensional finite element analysis method, and using the Taguchi robust design method to reduce computational cost. Parameters examined include the longitudinal reinforcing ratio, the shear span-to-depth ratio, the axial force ratio and the concrete compressive strength. The study considers longitudinal reinforcement with yield strengths of 414 MPa and 685 MPa, and proposes simplified formulas for the plastic hinge length of circular reinforced concrete columns, showing that increases in plastic hinge length correlate to increases in the axial load, longitudinal reinforcing and shear span-to-depth ratios. As concrete strength increases, the plastic hinge length decreases for the 414 MPa case but increases for the 685 MPa case.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.611-620
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• 2006

보의 전단 메커니즘을 구성하는 보 작용과 아치 작용은 전단경간비(a/d)에 따라 그 존재 비율이 바뀔 뿐, 항상 공존한다. 그러나 대부분의 제안식들은 이를 함께 고려하지 않으며, 단순히 a/d=2.5를 기준으로 식의 형태를 나누어 제시하는 것에 그치고 있다. 또한 현 설계 기준은 과거의 일반 강도 콘크리트를 기준으로 설립되었기 때문에, 현재 사용 추세가 점차 증가하고 있는 고강도 콘크리트에 적용하기에는 다소 한계점이 있다. 이러한 문제점을 보완하고자, 본 연구에서는 a/d의 범위에 구애받지 않으며 고강도의 콘크리트에서도 사용이 가능한 전단 강도 예측식을 제안하였다. 보 작용과 아치 작용을 동시에 고려하기 위해 Jenq과 Shah 모델을 바탕으로 축방향에 따른 철근의 응력 변화를 산정하여, 단면의 모멘트로부터 전단 강도를 산출하였다. 보다 정확한 예측식의 제안을 위하여 장부 작용과 전단 마찰과 같은 2차적인 작용들 역시 제안식에 포함시켰으며, 크기 효과도 반영하였다. 식의 상수를 결정하고 식의 형태를 간략화하기 위해 다량의 실험 자료를 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 제안식을 콘크리트의 압축강도($f'_c$), 전단경간비(a/d), 철근비($\rho$), 보의 유효 깊이(d), 철근의 항복강도($f_y$)의 변수를 기준으로 기존의 식들과 비교 검증한 결과, 제안식이 보다 정확하고 합리적인 예측을 하는 것으로 판명되었다. 또한 제안식의 변수별 거동 양상 역시 실험값과 비교적 일치하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.533-543
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• 2014

최근 들어, 지하주차장과 같은 모듈화 건물에 프리캐스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트가 함께 사용되는 복합공법의 사용이 증가하고 있다. 일반적으로 프리캐스트 콘크리트는 공장에서 선 제작되기 때문에 재료의 효율성을 극대화하기 위해 프리텐션을 도입하여 사용한다. 현행 구조기준이 긴장력이 가해진 단일 단면의 전단 강도식은 제시하지만 긴장력이 가해진 프리캐스트와 현장타설 콘크리트 합성단면의 전단강도식은 제시하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 긴장력이 가해진 합성 부재의 전단강도 실험을 통해 긴장력이 전단강도에 미치는 영향과 합성부재의 전단강도 산정시 고려해야할 사항에 대해 알아보았다. 변수로는 콘크리트의 면적비, 긴장재의 긴장력, 전단 경간비, 그리고 전단철근비를 고려하였다. 실험 결과를 분석해보면, 전단강도는 긴장력 크기와 긴장력이 가해진 단면의 면적비가 커질수록 증가하였고 전단경간비가 증가할수록 감소하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.257-265
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• 2016

철근콘크리트 깊은 보의 파괴거동은 전단경간비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 이 논문에서는 철근콘크리트 깊은 보의 파괴거동 특성을 합리적인 방법으로 반영하여 전단경간비가 3 이하인 철근콘크리트 보의 설계를 수행할 수 있는 두 종류의 단순 1차 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 1차 부정정 스트럿-타이 모델을 정정 스트럿-타이 모델로 변환시켜 현행 스트럿-타이 모델 설계기준에 의한 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 가능하게 하는 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율 결정 시 철근콘크리트 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 휨철근비, 콘크리트의 압축강도 등의 영향을 반영하였다. 이 논문의 동반논문에서는 여러 현행 설계기준의 방법들과 이 연구에서 제안한 스트럿-타이 모델 및 하중분배율을 이용하여 파괴실험이 수행된 전단경간비가 3 이하인 다양한 종류의 335개 철근콘크리트 보의 강도를 평가하고, 이 연구에서 제안한 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 타당성을 검증하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권4호
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• pp.513-525
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• 2016

The resistance-demand approach has emerged as an effective approach for determining the shear capacity of reinforced concrete beams. This approach is based on the fact that both the shear resistance and shear demand are correlated with flexural tensile strain from compatibility and equilibrium requirements. The basic shear strength, under a given loading is determined from the intersection of the demand and resistance curves. This paper verifies the applicability of resistance-demand procedure for predicting the shear capacity of high strength concrete beams without web reinforcement. A total of 18 beams were constructed and tested in four-point bending up to failure. The test variables included the longitudinal reinforcement ratio, the shear span to depth ratio, and the beam depth. The shear capacity of the beams was predicted using the proposed procedure and compared with the experimental values. The results of the comparison showed good prediction capability and can be useful to design practice.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.279-282
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• 2005

Experimental study is performed to investigate the variation of shear strength of reinforced concrete beams according to design parameters. The major parameters are loading condition, shear span-to-depth ratio, ratio of tensile longitudinal reinforcement, prestress and boundary rigidity.14 reinforced concrete beams without web reinforcement are tested under monotonic downward loading. The shear strength of the tested specimens were compared with the prediction by design code and Choi's method.

• 콘크리트학회지
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• 제8권4호
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• pp.149-159
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• 1996

최근의 건설 재료의 발전은 인공경량골재의 대량생산을 가능케 했으며 이를 사용한 경량고강도콘크리트의 발전을 가속화시켰다. 경량고강도콘크리트는 Dead Load를 감소시켜 건설비용을 경감시킬 뿐만 아니라 자중 감소로 인하여 지진 등에도 적절히 대응할 수 있는 재료이다. 그러나 대부분의 연구가 보통중량 골재를 사용한 고강도 콘크리트에 대한 연구이고, 경량골재를 사용한 고강도콘크리트에 대해서는 그 연구 결과가 많지 않다. 일반적으로 철근콘크리트 보의 전단강도는 콘크리트의 압축강도, 인장철근비, 전단스팬비, 그리고 전단보강철근의 유무에 영향을 받는다고 한다. 이에 본 연구에서는 전단스팬비(a/d = 1.5, 2.5, 3.5, 4.5)와 전단보강철근( ${\rho}_8= 0%$, 1.136%)을 변수로 한 총 8개의 시험체를 가지고 경량고강도콘크리트의 전단거동에 관한 특성을 규명하고자 전단실험을 행했다. 실험결과들은 ACI 규준식 및 Zsutty의 제안식과 비교 검토되었다. 그 결과 ACI(11-3)식과 (11-6)식은 경량콘크리트 보에서도 적용 가능하고, 또한 Zsutty 의 제안식도 전단스팬비(a/d)가 1.5인 경우를 제외하고는 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.51-56
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• 1990

Investigations on the behavior of steel fiber reinforced high strength concrete beams subjected to predominant shear are accomplished to determine their diagonal shear strength including ultimate shear strength. The parameters varied were the volume fraction(Vf) of the fibers, shear span depth ratio(a/d). The test result show that diagonal shear strength and ultimate shear strength are increased siginificantly due to crack arrest mechanism. Predictive equations are suggested for evaluating the diagonal cracking strength and ultimate shear strength of the fiber reinforced high strength concrete beams.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.874-882
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• 2002

현재, 깊은 보의 전단설계는 보통강도 콘크리트를 사용한 일반 보의 사인장 균열내력에 대한 실험식인 ACI 기준에 기본을 두고 시행되고 있지만, 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동에 대한 자료는 매우 제한적이다. 따라서, 본 실험연구의 목적은 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동을 이해하고 ACI 설계 기준의 안전율을 파악하기 위한 것이다. 상부 2점 대칭하중을 받는 22개의 고강도 콘크리트 깊은 보의 전단내력에 대한 실험결과를 나타내었다. 콘크리트 압축강도는 800kgf/$\textrm{cm}^2$이며, 주요 변수로는 전단경간비, 전단철근의 양 및 배근 형태 등이다. 실험결과로부터 전단철근의 전단저항에 대한 효율성은 ACI 기준에서 제시하는 순 경간깊이비(1n/d) 보다는 전단경간비가 크게 관계되었으며 전단경간비가 0.75 이상에서 수직 전단철근이 수평 전단철근보다 전단저항에 더 효율적이었다. 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단내력을 예측하기 위하여 실험결과들과 전단마찰이론에 근거해서 ACI 기준식을 수정, 제시하였다.