• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.521-529
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• 2002

콘크리트의 크리프와 건조수축에 의한 장기변형의 일부가 구속되는 합성단면에 대해 콘크리트에 발생되는 잔류응력과 이로 인한 콘크리트 단면에 선압축력의 손실을 계산하기 위해 콘크리트 장기변형의 구속계수가 유도되었으며, 선압축력의 손실률을 계산하기 위한 식을 제안하였다. 제안된 구속계수는 재령수정 유효탄성계수가 적용된 환산단면특성으로부터 계산되며, 복잡한 형태의 합성단면에 대해서도 쉽게 적용될 수 있다. 기존 설계기준에서 콘크리트의 장기변형과 관련된 조항을 검토하기 위해서 도로설계편람의 일반 합성단면에 대해 이 구속계수와 선압축력의 손실 계산식이 적용되었다. 부정정력과 신축이음량의 계산에 적용되는 건조수축변형률 $150 ~ 200$\times$10^{-6}$ 은 장기변형의 구속정도가 적은 경우에 과소 계산될 수 있으며, 잔류응력의 계산에 는 적용되는 $180$\times$10^{-6}$ 은 비정상적으로 작은 값이다. 이 논문에서 적용된 PSC 합성단면에 대한 도로교 설계기준의 손실률 16.3%는 ACI 209에 대해서는 안전측으로 계산되었으나 Eurocode 2에 대해서는 안전을 보장할 수 없었다. 강합성 단면의 콘크리트 바닥판에 일반 보강철근의 긴장에 의해 선압축력이 도입되면 철근비의 증가로 긴장에 의한 경우보다 상당히 큰 손실이 발생되었으며, 강재거더의 구속에 의해 긴장된 보강재 선인장력의 손실은 감소한 반면에, 콘크리트 선압축력의 손실은 증가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.807-818
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• 2004

콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동을 평가하기 위해 수행한 실험과 이론적 분석방법에 대해 기술하였다. 합성거더를 제작하여 장기간 실내실험을 통해 콘크리트의 건조수축에 따른 합성보의 처짐, 곡률변화 및 변형률변화를 측정하였으며, 실험결과를 AEMM(Age-adjusted Effective Modulus Method)을 이용한 해석치와 비교하였다. 또한 콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동에 영향을 미치는 여러 변수들에 대한 해석을 수행하였다. 실험결과 합성거더의 장기거동은 AEMM에 의해 적절히 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 합성거더의 콘크리트 단면에 커다란 인장응력이 발생하기 때문에 연속교 부모멘트부뿐만 아니라 단순교 정모멘트부에도 횡방향균열이 발생할 수 있다는 것을 보였으며, 횡방향 균열을 무시하는 경우 강거더에 작용하는 응력이 과대평가 될 수 있다는 것을 확인하였다. 이상의 연구결과를 토대로 콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동 평가시 콘크리트 단면에 발생할 수 있는 횡방향균열을 고려하는 것이 합리적이라고 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.995-1000
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• 2000

Segmentally erected prestressed concrete box girder bridges have been widely used in Korean high speed railway. Segmental erection has been accomplished along the longitudinal direction and across the depth of cross section. The cross section is similar to a composite cross section, composed of old and new segments. Because these segments have different time-dependent creep and shrinkage properties, a stress redistribution takes place during the construction period. It is the main objective in this research to investigate this behavior. An actual bridge was instrumented with 96 vibrating wire embedded type strain gauges, 6 electronic type steel strain gauges, and 75 thermocouples. Two span continuous high speed railway bridge was selected. Two points of importance, such as the midpoint of the first span and the point of interior support, along the span of the girder were chosen to monitor the time dependent behaviors for an extended period of time. The data collection was starting just after concrete girder were cast and is still going on. According to the measured results, the strain distributions across the depth of the section at midspan and interior support were not continuous and the important redistribution of stresses takes place. Thus, rational design of prestressed concrete composite box girder bridges need.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권2호
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• pp.327-348
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• 2015

A numerical procedure is presented that provides ultimate curvature and moment domains for composite rectangular and circular cross-sections of reinforced concrete columns with or without an embedded steel section subjected to combined axial loading and biaxial bending. The stress resultants for the concrete and reinforcement bars are calculated using fiber analysis and the stress resultants for the encased structural steel are evaluated using an exact integration of the stress-strain curve over the area of the steel section. A dimensionless formula is proposed that can be used for any section with similar normalized geometric and mechanical parameters. The contribution of each material to the bearing capacity of a section (resistance load and moments) is calculated separately so that the influence of each geometric or mechanical parameter on the bearing capacity can be investigated separately.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.77-86
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• 2011

복합구조의 합성단면에서 콘크리트 크리프변형은 합성단면에 추가 변형을 발생시키며, 장기변형의 일부 구속에 의한 응력이완은 콘크리트단면에 도입된 선압축응력의 심각한 손실을 초래할 수 있다. 이 논문에서는 복잡한 합성단면의 콘크리트 크리프변형에 대해 공학적인 목적에서 단순 해석이 가능한 이완계수법을 유도하고, 이완계수법에 요구되는 응력이완계수 식을 제안하였다. 이완계수법은 크리프계수와 합성단면의 환산단면특성 및 하중특성을 매개변수로 사용하는 균등 크리프계수 단계별계산법(CC-SSM)과 같은 방법으로 유도되었다. 제안된 이완계수 식에 의한 응력이완계법의 오차는 CC-SSM으로부터 평가된 이완계수법의 평균 응력이완계수에 의한 오차보다 향상되었으며, 자유상태에서 크리프변형에 대한 제안식에 의한 이완계수법 반응의 평균오차율은 3보다 크지 않은 크리프계수에 대해 1.2%보다 작으며, 99% 신뢰도에서 최대 3.3%이었다. 제안된 응력이완계수 식은 크리프변형에 대한 합성단면의 내부구속 정도를 반영하며, 외부구속 효과를 분석하기 위한 전산구조해석에서 응력이완계수가 적용된 유효탄성계수는 합성단면의 요소에 대한 강성 계산에 효율적으로 적용될 수 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권1호
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• pp.13-29
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• 2012

This paper is an experimental study on the behavior of vertical shear link in normal (steel section with and without stiffener) and composite (steel section with concrete located at the area limited to web and flanges of the section) configurations. This study is mainly aimed to perceive failure mechanism, collect laboratory data, and consider the effect of number of transverse reinforcements on strength and ductility of composite vertical links. There have been four specimens selected for examining the effects of different details. The first specimen was an I section with no stiffener, the second composed of I section with stiffeners provided according to AISC 2005. The third and fourth specimens were composed of I sections with reinforced concrete located at the area between its flanges and web. The tests carried out were of quasi-static type and conducted on full scale specimens. Experimental findings show remarkable increase in shear capacity and ductility of the composite links as compared to the normal specimens.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.339-347
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• 2006

2거더 철도교량의 사용성, 특히 부모멘트 영역의 휨강성을 증대시키기 위해서 이중합성단면이 제안되었다. 이 논문에서는 제안된 이중합성구조를 갖는 5m-5m의 연속 2거더 교량 모델에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 교량 모델에 대한 실험적 연구를 통해서 유효폭,전단연결부, 이중합성단면의 극한강도에 대한 설계 고려사항을 연구하였다. 하부 콘크리트 바다판의 전단열결부는 완전합성 거동을 나타내어 제안된 경험식의 타당성을 검증하였다. 이중합성단면의 휨거동을 통해서 하부 콘크리트 슬래브의 유효폭은 압축을 받는 콘크리트 슬래브의 유효폭으로 계산될 수 있다. 교량모델의 극한 휨 강도 평가에서 이중합성단면의 완전소성해석이 타당함을 밝혔다. 실험결 과에 근거한 설계사항들이 제안되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권5호
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• pp.373-383
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• 2010

This paper presents the experimental studies of the flexural behavior of steel-concrete composite beams. Herein, steel-concrete composite beams were constructed with a welded steel I section beam and concrete slab with different material strength. Four simply supported composite beams subjected to two-point concentrated loads were tested and compared to investigate the effect of high strength engineering materials on the overall flexural response, including failure modes, load deflection behavior, strain response and interface slip. The experimental results show that the moment capacity of composite beams has been improved effectively when high-strength steel and concrete are used. Comparisons of the ultimate flexural strength of beams tested are then made with the calculated results according to the methods specified in guideline Eurocode 4. The ultimate flexural strength based on current codes may be slightly unconservative for predicating the moment capacity of composite beams with high-strength steel or concrete.

• Steel and Composite Structures
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• 제15권1호
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• pp.41-55
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• 2013

This paper presents a numerical study of axially loaded concrete-filled steel tubular columns with "T" shaped cross section (CFTTS) based on the ABAQUS standard solver. Two types of columns with "T" shaped cross section, the common concrete-filled steel tubular columns with "T" shaped cross section (CCFTTS) and the double concrete-filled steel tubular columns with "T" shaped cross section (DCFTTS), are discussed. The failure modes, confining effects and load-displacement curves are analyzed. The numerical results indicate that both have the similar failure mode that the steel tubes are only outward buckling on all columns' faces. It is found that DCFTTS columns have higher axial capacities than CCFTTS ones duo to the steel tube of DCFTTS columns can plays more significant confining effect on concrete. A parametric study, including influence of tube thickness, concrete strength and friction coefficient of tube-concrete interface on the axial capacities is also carried out. Simplified formulae were also proposed based on this study.

• Steel and Composite Structures
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• 제2권4호
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• pp.259-276
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• 2002

In the present investigation the experimental and theoretical flexural and compressive behavior of short tubular steel columns filled with plain concrete and fiber-reinforced concrete (FRC) was examined. For a given length of the members, the effects of different geometry and dimensions of the transverse cross-section (square and circular) were investigated. Constituent materials were characterized through direct tensile tests on steel coupons and through compressive and split tension tests on concrete cylinders. Load-axial shortening and load-deflection curves were recorded for unfilled and composite members. Finally, simplified expressions for the calculus of the load-deflection curves based on the cross-section analysis were given and the ultimate load of short columns was predicted.