• Structural Engineering and Mechanics
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• 제33권4호
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• pp.503-527
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• 2009

This paper presents experimental results on the behaviour and ultimate load of fifteen pipes and six roof panels made of ferrocement. Additional results from three roof panels, carried out by others, are also compared with this research results. OPC cement, natural sand and galvanised iron wire mesh were used for the construction of 20 mm thick specimens. The pipe length was 2 m and roof panel length was 2.1 m. The main variables studied were the number of wire mesh layers which were 1, 2, 3, 4 and 6 layers, the inner pipe diameter which were 105, 210 and 315 mm, cross sectional shape of the panel which were channel and box sections and the depth of the edge beam which were 95 mm and 50 mm. All specimens were simply supported and tested for pure bending with test span of 600 mm at mid-span. Tests revealed that increasing the number of wire mesh layers increases the flexural strength and stiffness. Increasing the pipe diameter or depth of edge beam of the panel increases the cracking and ultimate moments. The change in the pipe diameter led to larger effect on ultimate moment than the effect of change in the number of wire mesh layers. The box section showed behaviour and strength similar to that of the channel with same depth and number of wire mesh layers.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.343-351
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• 2018

연구목적: 최근 기반시설물이 대형화 됨에 따라 콘크리트 구조물의 경우는 중량감소를 위하여 중공 슬래브가 대안의 하나로 제시되고 있다. 연구방법: 중공부재의 시공 시 부력으로 인하여 시공이 어려운 점과 콘크리트 단면적이 줄어 전단성능이 부족하게 되는 구조적인 단점이 있으므로, PVC관과 같은 중공체를 이용하여 일방향 슬래브를 제작하고 시공성과 구조성능을 검토하는 실험을 실시하였다. 연구결과: PVC관을 이용한 일방향 중공슬래브의 경우 부력방지장치를 이용하면 타설 시 발생하는 중공체의 부상 및 침강을 예방하여 시공성능이 크게 개선되었으며, 휨 및 전단성능도 적합한 성능을 가진 것으로 확인되었다. 결론: 중공율과 휨성능은 큰 관계가 없지만 중공율이 큰 경우는 항복 후 2차 강성이 낮으므로 이에 대한 고려가 필요하며, 중공율의 증가에 따른 전단성능의 감소는 전단철근을 배근하면 보완될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.921-926
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• 2015

엠보싱된 알루미늄 판재는 표면적이 증가하여 방열효과가 뛰어나고 가공경화에 의해 굽힘강성이 증가하여 자동차 열차단기에 널리 사용된다. 하지만 판재의 특성상 주름발생률이 높아 프레스 성형에 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 3차원 구조 알루미늄 판재의 프레스 성형성 평가를 위한 기초연구로 3차원 구조 엠보싱 콘 형상 판재의 기계적특성을 평가하고 굽힘실험을 통해 프레스 가공 후 발생하는 스프링백을 정량적으로 평가하였다. 엠보싱 판재는 패턴의 방향에 따라 인장특성이 상이하다. 특히 평행 엠보싱 시편의 경우 항복응력이 감소하며 대각 엠보싱 시편의 경우 항복응력이 증가하게 되고 영률의 감소가 크게 나타난다. 그 결과 굽힘 성형가공 후에 스프링 백에 영향을 미친다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.44-54
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• 2012

보에 의해 지지되지 않는 RC 플랫 플레이트는 강도 조건이 아닌 사용성의 지배를 받을 수 있다. 특히, 양생 초기의 슬래브에 발생하는 과하중과 인장 균열은 시공 중 플랫 플레이트에 심각한 처짐을 발생시키며, 시공 순서와 슬래브 처짐의 영향은 플랫 플레이트에서 중요한 요소이다. 이 연구에서는 시공단계, 콘크리트의 균열 및 장기처짐 효과를 고려하여 슬래브의 처짐을 산정한다. 제안된 방법을 사용하여 플랫 플레이트의 처짐에 대한 변수연구가 실시되었다. 슬래브의 시공주기, 동바리 지지층수, 인장 및 압축철근, 콘크리트 강도, 시공 활하중, 슬래브 두께를 변수로 하여, 시공 중 즉시처짐과 시공 완료 후 장기처짐에 대하여 조사하였다. 산정 결과는 건축구조설계기준에서 제시된 사용성 제한값과 비교하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권3호
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• pp.173-185
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• 2019

This article presents a comparative study of the effect of steel layouts on the seismic behavior of transition steel-concrete composite connections, both experimental and analytical investigations of concrete filled steel tube-reinforced concrete (CFST-RC) and steel reinforecd concrete-reinforced concrete (SRC-RC) structures were conducted. The steel-concrete composite connections were subjected to combined constant axial load and lateral cyclic displacements. Tests were carried out on four full-scale connections extracted from a real project engineering with different levels of axial force. The effect of steel layouts on the mechanical behavior of the transition connections was evaluated by failure modes, hysteretic behavior, backbone curves, displacement ductility, energy dissipation capacity and stiffness degradation. Test results showed that different steel layouts led to significantly different failure modes. For CFST-RC transition specimens, the circular cracks of the concrete at the RC column base was followed by steel yielding at the bottom of the CFST column. While uncoordinated deformation could be observed between SRC and RC columns in SRC-RC transition specimens, the crushing and peeling damage of unconfined concrete at the SRC column base was more serious. The existences of I-shape steel and steel tube avoided the pinching phenomenon on the hysteresis curve, which was different from the hysteresis curve of the general reinforced concrete column. The hysteresis loops were spindle-shaped, indicating excellent seismic performance for these transition composite connections. The average values of equivalent viscous damping coefficients of the four specimens are 0.123, 0.186 and 0.304 corresponding to the yielding point, peak point and ultimate point, respectively. Those values demonstrate that the transition steel-concrete composite connections have great energy dissipating capacity. Based on the experimental research, a high-fidelity ABAQUS model was established to further study the influence of concrete strength, steel grade and longitudinal reinforcement ratio on the mechanical behavior of transition composite connections.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.92-105
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• 2000

세장한 선박 판부재를 대상으로 가장 중요한 하중인 종방향 면내하중을 작용시키면서 이중판의 폭, 길이, 두께 및 주판(main plate) 부식 영향 등의 각종 파라메타 영향에 따른 이중판의 정적 강도평가를 주판의 접촉효과를 고려한 탄소성 대변형 비선형 시리즈 구조해석을 수행하였으며 이들 해석 결과로부터 각 파라메타의 변화에 따른 강성과 강도 특성을 분석하였다. 또한 이중판의 보강 효과가 최소한 새판으로 치환 보수한 평판 강도 수준으로 설계되어야 하므로 이를 손쉽게 파악할 수 있게 이중판으로 보강된 판부재를 등가 평판 두께로 환산할 수 있는 간이 평가식을 개발하였다. 이 개발식을 이용하여 각 이중판 설계의 영향인자 변화에 따른 등가 평판두께의 증감 정도를 파악하고 이로부터 적어도 새판으로 보수한 평판강도에 달할 수 있게 길이방향 일축 면내 압축하중을 받는 세장한 이중판의 설계지침을 제시하였다. 마지막으로, 개발된 등가 평판 도출식은 고정밀 좌굴강도 평가식과 서로 일정한 상관관계가 있음을 확인하고 관계식을 정립하였다. 이 관계식을 각 경우별로 축적하여 앞으로 일일이 구조해석을 수행하지 않고도 설계된 이중판 강도를 등가 평판두께로 제시할 수 있는 간이 추정식의 개발에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.375-387
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• 2018

This paper presents a review on progressive collapse mechanism of steel framed buildings exposed to fire. The influence of load ratios, strength of structural members (beam, column, slab, connection), fire scenarios, bracing systems, fire protections on the collapse mode and collapse time of structures is comprehensively reviewed. It is found that the key influencing factors include load ratio, fire scenario, bracing layout and fire protection. The application of strong beams, high load ratios, multi-compartment fires will lead to global downward collapse which is undesirable. The catenary action in beams and tensile membrane action in slabs contribute to the enhancement of structural collapse resistance, leading to a ductile collapse mechanism. It is recommended to increase the reinforcement ratio in the sagging and hogging region of slabs to not only enhance the tensile membrane action in the slab, but to prevent the failure of beam-to-column connections. It is also found that a frame may collapse in the cooling phase of compartment fires or under travelling fires. This is because that the steel members may experience maximum temperatures and maximum displacements under these two fire scenarios. An edge bay fire is more prone to induce the collapse of structures than a central bay fire. The progressive collapse of buildings can be effectively prevented by using bracing systems and fire protections. A combination of horizontal and vertical bracing systems as well as increasing the strength and stiffness of bracing members is recommended to enhance the collapse resistance. A protected frame dose not collapse immediately after the local failure but experiences a relatively long withstanding period of at least 60 mins. It is suggested to use three-dimensional models for accurate predictions of whether, when and how a structure collapses under various fire scenarios.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권6호
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• pp.617-627
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• 2018

After earthquakes FRP sheets are often used for the rehabilitation of damaged Reinforced Concrete (RC) beamcolumn connections. Connections with minor to moderate damage are often dealt with by applying FRP sheets after a superficial repair of the cracks using resin paste or high strength mortar but without infusion of thin resin solution under pressure into the cracking system. This technique is usually adopted in these cases due to the fast and easy-to-apply procedure. The experimental investigation reported herein aims at evaluating the effectiveness of repairing the damaged beam-column connections using FRP sheets after a meticulous but superficial repair of their cracking system using resin paste. The investigation comprises experimental results of 10 full scale beam-column joint specimens; five original joints and the corresponding retrofitted ones. The repair technique has been applied to RC joints with different joint reinforcement arrangements with minor to severe damage brought about by cyclic loading for the purposes of this work. Aiming at quantitative concluding remarks about the effectiveness of the repair technique, data concerning response loads, loading stiffness and energy absorption values have been acquired and commented upon. Furthermore, comparisons of damage index values and values of equivalent viscous damping, as obtained during the test of the original specimens, with the corresponding ones observed in the loading of the repaired ones have also been evaluated and commented. Based on these comparisons, it is deduced that the technique under investigation can be considered to be a rather satisfactory repair technique for joints with minor to moderate damage taking into account the rapid, convenient and easy-to-apply character of its application.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.113-121
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• 2018

U-flanged truss beam is composed of u-shaped upper steel flange, lower steel plate of 8mm or more thickness, and connecting lattice bars. Upper flange and lower plate are connected by the diagonal lattice bars welded on the upper and lower sides. In this study the structural experiments on the U-flanged truss beams with various shapes of upper flange were performed, and the flexural and shear capacities of U-flanged truss beam in the construction stage were evaluated. The principal test parameters were the shape of upper flange and the alignment space of diagonal lattice bars. In all the test specimens, the peak loads were determined by the buckling of lattice bar regardless of the upper flange shape. The test results have shown that the buckling of lattice bar is very important design factor and there is no need to reinforce the basic u-shaped upper flange. However, the early lattice buckling occurred in the truss beam with upper steel bars because of the insufficient strength and stiffness of upper chord, and the reinforcement in the upper chord is necessary. The formulae of Eurocode 3 (2005) have presented more exact evaluations of lattice buckling load than those of KBC 2016.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.127-135
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• 2019

본 논문은 기존 RC 보강방법인 철골프레임 적용방법의 단점을 보완하고자, 접합철물을 최소화하고 팽창형 모르타르를 사용하여 H형강 프레임을 기존 RC 골조에 보강하고자 하였다. 철골프레임 적용 유.무를 변수로 RC 골조에 대한 반복가력실험을 실시하여 내진성능을 평가하였다. 철골프레임을 적용한 RC 골조의 최대내력이 기존 RC 골조에 비해 약 1.4배 향상되었으며, 등가점성감쇠비 평가결과 또한 평균 2.4% 향상되어 에너지 소산능력이 개선되었다. 유한요소해석결과 해당 실험결과가 신뢰성을 가질 수 있는 것으로 판단된다.