• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.60-67
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• 2019

일반적으로 철근콘크리트 슬래브는 콘크리트 재료의 열적특성에 의해 높은 수준의 화재 저항 성능을 보유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 기존연구에 따르면 중공슬래브의 열적거동은 일반 슬래브와 상이한 것으로 보고되고 있으며, 이는 중공슬래브 내부에 형성된 공기층 때문인 것으로 판단된다. 따라서 슬래브 내부의 공기층을 고려하지 못하는 기존의 방법을 통해서 화재 시 중공슬래브의 내부온도를 추정하는 것은 어려울 것으로 판단된다. 본 연구에서는 화재 시 중공슬래브의 내부온도 분포를 산정하기 위한 수치해석 모델을 제안하고 이를 평가하였다. 기본적으로 화재 시 슬래브의 열전달은 전도, 대류, 복사 등을 통해 발생하며, 이를 기반으로 시간에 따른 슬래브 내부 단면 온도분포를 산정하게 된다. 이에 본 연구에서는 슬래브를 유한개의 층으로 분할하여 각 층의 온도를 산정하는 유한차분법을 도입한 중공슬래브의 수치해석적 모델을 개발하였으며, 슬래브 내부 공기층에서의 대류 및 복사에 의한 열전달 경로를 고려할 수 있도록 개발하였다. 또한 제안된 모델을 실험결과와의 비교를 통해 검증하였으며, 그 결과 제안된 모델은 화재 시 중공슬래브의 온도변화를 적절히 예측하고 있는 것으로 나타났다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권1호
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• pp.1-23
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• 2023

Various efforts have been made to reduce the weight of concrete slabs while preserving their flexural strength. This will result in reducing deflection and allows the utilization of longer spans. The top zone of the slab requires concrete to create the compression block for flexural strength, and the tension zone needs concrete to join with reinforcing for flexural strength. Also, the top and bottom slab faces must be linked to transmit stresses. Voided slab systems were and are still used to make long-span slab buildings lighter. Eight slab specimens of (1000^*1000 (1000^*1000 mm²) were cast and tested as two-way simply supported slabs in this research. The tested specimens consist of one solid slab and seven voided slabs with the following variables (type of slab solid and voided), thickness of slab (100 and 125 mm), presence of steel fibers (0% and 1%), and the number of GFRP layers). The voids in slabs were made using high-density polystyrene of dimensions (200^*200^*50 mm) with a central hole of dimensions (50^*50^*50 mm) at the ineffective concrete zones to give a reduction in weight by (34% to 38%). The slabs were tested as simply supported slabs under partial uniform loading. The results of specimens subjected to monotonic loading show that the combined strengthening by steel fibers and GFRP sheets of the concrete specimen (V-125-2GF-1%) shows the least deflection, deflection (4.6 mm), good ultimate loading capacity (192 MPa), large stiffness at cracking and at ultimate (57 and 41.74) respectively, more ductility (1.44), and high energy absorption (1344.83 kN.mm); so it's the best specimen that can be used as a voided slab under this type of loading.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.99-106
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• 2018

본 연구는 하중 조건에 따른 화해를 입은 중공슬래브의 잔류성능에 대한 실험적 연구이다. 이를 평가하기 위하여, 하중조건을 변수로 하는 2개의 중공슬래브 실험체를 제작하여 ISO 834 표준화재 곡선에 따라 120분간 가열하였으며, 이를 상온으로 냉각하여 잔류 휨 성능을 평가하였다. 실험결과 하중조건에 따라 중공슬래브의 온도분포가 상이한 것으로 나타났으며, 재하 실험체가 비재하 실험체에 비해 전단면에 걸쳐 온도가 빠르게 상승하는 경향을 보임을 확인하였다. 고온으로 가열 후 냉각한 중공슬래브의 잔류 휨 강도의 경우 화해를 입지 않은 중공슬래브에 비해 34%~40% 감소하는 것으로 나타났으며, 휨 강성의 경우 15%~23% 감소하는 것으로 나타났다. 하중을 재하 한 중공슬래브의 경우 재하하지 않고 가열한 중공슬래브에 비해 약 10%의 강도 저감이 발생하였으며, 휨 강성의 경우 15% 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하중 재하에 따른 휨 균열에 의해 슬래브의 하부 주인장 철근의 온도가 비재하 실험체에 비해 높아지며, 하부철근 피복의 박리현상이 가속화되기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국주거학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.171-181
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• 2000

The purpose of the resent research is to investigate the characteristics of sound insulation at the circular voided concrete slab in the multi-housing. In order to do this research, the method for field measurement of floor impact sound level was used following the Korea Standard F2810-1996. For the multi-housing, three kinds of circular voided concrete slabs are used to measure the characteristics of sound insulation.The results are as follows; 1.The main factor affecting the characteristics of sound insulation at the circular voided concrete slab in the multi-housing is sound-absorbing materials in the circular tube. 2. The main factor to effect the difference of sound pressure level is circular tube in the concrete slab. 3. The forms of circular tubes effect the characteristics of sound insulation at the circular tube. 4. Sound Pressure Level resulting from the piping direction of circular tubes in little different to octave band level.More study will be needed about the depth and distance of sound insulation materials, and the components of sound insulation materials for the multi-housing.

• Earthquakes and Structures
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• 제25권6호
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• pp.455-467
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• 2023

This study focuses on demonstrating the effectiveness of vibration control of tuned rotary mass damper (TRMD) for reducing the bidirectional and torsional response of the irregular asymmetric structure with voided slabs under earthquake excitations. The TRMD arranged in plane of one-story eccentric structure is proposed as a distributed tuned rotary mass damper (DTRMD) system. Lagrange's equation is used to derive the equations of motion of the controlled system. The optimum position and number of TRMD are numerically investigated under harmonic excitation and the control effects of different distributions are discussed. Furthermore, a shaking table test is conducted under different excitation cases, including free vibration, forced vibration and seismic wave to investigate the absorption performance of the device. The numerical simulations of different distributions of the TRMDs show that the DTRMDs are more effective in reduction of the displacement response of the asymmetric structure under the same mass ratio, even when the degree of eccentricity becomes large. However, with small degree of eccentricity, the unreasonable asymmetrical arrangement may cause the increase of the peak value of the rotational angular displacement. Finally, the experimental investigations exhibit similar results of translational displacement of the structure. It is concluded that the vibration of the irregular asymmetric structure can be controlled more economically and effectively by reducing the mass ratio through reducing the quantity of TRMDs at the high stiffness end.

• Computers and Concrete
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• 제32권4호
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• pp.351-363
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• 2023

Reducing the self-weight of reinforced concrete structures problem is discussed in this paper by using two types of self-weight reduction, the first is by using lightweight coarse aggregate (crushed brick) and the second is by using styropor block. Experimental and Numerical studies are conducted on (LWAC) lightweight aggregate reinforced concrete slabs, having styropor blocks with various sizes of blocks and the ratio of shear span to the effective depth (a/d). The experimental part included testing eleven lightweight concrete one-way simply supported slabs, comprising three as reference slabs (solid slabs) and eight as styropor block slabs (SBS) with a total reduction in cross-sectional area of (43.3% and 49.7%) were considered. The holes were formed by placing styropor at the ineffective concrete zones in resisting the tensile stresses. The length, width, and thickness of specimen dimensions were 1.1 m, 0.6 m, and 0.12 m respectively, except one specimen had a depth of 85 mm (which has a cross-sectional area equal to styropor block slab with a weight reduction of 49.7%). Two shear spans to effective depth ratios (a/d) of (3.125) for load case (A) and (a/d) of (2) for load case (B), (two-line monotonic loads) are considered. The test results showed under loading cases A and B (using minimum shear reinforcement and the reduction in cross-sectional area of styropor block slab by 29.1%) caused an increase in strength capacity by 60.4% and 54.6 % compared to the lightweight reference slab. Also, the best percentage of reduction in cross-sectional area is found to be 49.7%. Numerically, the computer program named (ANSYS) was used to study the behavior of these reinforced concrete slabs by using the finite element method. The results show acceptable agreement with the experimental test results. The average difference between experimental and numerical results is found to be (11.06%) in ultimate strength and (5.33%) in ultimate deflection.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.651-659
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• 2015

최근에 사회적 요구와 경제적인 요구로 인해서 장스팬 건축물이 증가하고 있다. 그러나 장스팬 건축물은 자중이 증가하여 처짐 진동 소음의 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 판형중공슬래브가 제안되었는데 이는 슬래브 안에 일체형 중공재를 삽입함으로써 자중이 감소된 슬래브를 만들 수 있다. 이 시스템은 휨성능에는 영향을 받지 않는 단면을 중공재로 대체함으로써 슬래브의 강성은 그대로 유지하면서, 소음 및 처짐을 줄이고 자중을 감소할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 시스템의 경우 부력에 의해 일체화된 중공재가 상승한다는 단점이 있다. 따라서 판형 중공재 고정장치를 개발하였고, 또한 이를 삽입한 판형중공재의 성능을 알아보기 위하여 7개의 실험체를 제작하여 그 성능을 알아보고 그 결과 나타난 수평전단파괴에 대해서 예측을 할 수 있는 식을 제안하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권4호
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• pp.247-258
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• 2023

Multiple pounding tuned rolling mass damper (MPTRMD) distributed in the cavity of voided slabs is proposed to passively control multi-story frame structures, which disperses the mass of the oscillator to multiple dampers so that the control device can be miniaturized without affecting the vibration control performance. The mechanism and the differential motion equations of the MPTRMD-controlled multi-degree-of-freedom system are derived based on the Lagrange principle. Afterward, this advanced RMD is applied to a simplified 20-floor steel frame to evaluate the seismic control performance in the numerical analysis. A four-storey frame structure equipped with MPTRMD is then taken for a shaking table test to verify its effectiveness of control performance. The pounding mechanism has been detailed studied numerically and experimentally as well. The numerical and experimental results show that the proposed damper is practically promising not only for its prominent control performance but also for its lightweight and space-saving. Additionally, the pounding mechanism influenced by the variable impact parameters exhibits a balance between the two effects of motional limitations and energy dissipation.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.839-844
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• 2024

본 연구는 인접굴착공사, 지반열화 및 지하수위의 변화에 따른 지하구조물 변위거동이 궤도 손상에 미치는 영향을 해석적으로 분석하였다. 연구대상인 콘크리트궤도는 침목플로팅궤도(STEDEF)와 사전제작형궤도(B2S)를 대상으로 분석하였다. 침목플로팅궤도는 콘크리트 도상과 침목이 분리된 궤도구조이다. 사전제작형궤도는 프리캐스트 슬래브를 이용하여 레일 및 체결장치를 조립하여 레일의 탄성거동을 유도하는 궤도구조이다. 수치해석을 위해 콘크리트 궤도별로 레일부터 콘크리트 도상까지 모두 3차원 요소로 모델링하였다. 또한 지하구조물 변위거동을 변수로 설정하여 콘크리트 도상의 손상영향을 분석하였다. 수치해석을 이용하여 융기 및 침하에 따른 콘크리트 도상 응력을 분석하였으며, 인장강도 및 전단강도와 비교하여 균열 발생 수준을 분석하였다. 분석결과, 동일한 융기 및 침하발생 시 사전제작형궤도보다 침목플로팅궤도가 취약한 것으로 분석되었다. 또한 최대 융기 및 침하부 기준으로 침목플로팅궤도의 균열발생 영향범위가 큰 것으로 분석되었다.