• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.291-298
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• 2015

본 논문은 시공성과 내진성능을 증대하기 위해 고성능 강섬유를 혼합한 묶음대각철근 연결보를 제시한다. 연결보의 실험은 4개의 실험체로 구성하고 고성능 강섬유를 혼합한 실험체에 반복하중을 가하여 이력거동을 비교 평가하였다. 실험의 주요 변수는 강섬유의 혼합에 따라 대각철근의 묶음 여부와 스터럽의 철근량이다. 기준이 되는 실험체는 묶음대각철근에 ACI318에서 요구하는 스터럽의 철근량을 100% 적용하였다. 이와 함께, 동일한 묶음대각철근을 적용한 상태에서 스터럽의 철근량을 75%와 50%로 조절하여 두 실험체를 추가적으로 만들고 일반대각철근을 고려, 총 4개의 실험체가 제작되었다. 이번 실험에서 연결보의 콘크리트 타설시 고성능 강섬유를 함유율 1%로 혼합하였다. 모든 실험체는 1/2스케일로 형상비 3.5(l/h=1050/300)으로 이루어졌다. 본 실험결과에서 강섬유를 1% 혼입한 고성능 시멘트를 적용한 연결보는 스터럽 철근양을 75%, 50% 줄인 것과 기준실험체로 적용된 스터럽 철근양 100%의 강도 및 강성, 에너지소산능력에서 큰 차이를 보이지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.109-120
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• 2011

이 논문에서는 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)로 보수된 휨항복형 철근콘크리트 보의 균열제어 성능에 관한 실험적 연구를 다루었다. 이 실험을 위하여 총 5개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 최종 파괴시 까지 균열제어 성능을 평가하였다. 실험체 계획시 보통 철근콘크리트 기준 실험체로 계획한 표준 실험체(CBN)와 섬유 혼입 조건에 따른 SHCC의 종류 및 SHCC 보수 방법(patching and layering)에 따라 각각 두 타입 씩 구분하여 제작하였다. 실험 결과 SHCC로 보수된 모든 실험체는 최종파괴시 끼지 취성파괴 및 폭렬현상 등이 발생하지 않았으며, 미세한 다수의 균열이 폭넓게 분포하는 경향을 보였으나, CBN 실험체의 경우는 콘크리트 표면 박리 및 취성적 파괴양상을 나타냈다. 이는 기존 철근콘크리트 보의 균열 손상 완화 및 휨성능 향상에 있어 SHCC의 우수한 모멘트 강도, 연성능력 및 최대하중 이후의 에너지소산능력 등이 원활하게 작용하였기 때문으로 판단된다. 또한 동일한 처짐에서의 균열폭을 비교한 결과 CBN 실험체에 비하여 SHCC로 보수된 모든 실험체가 실험체 전반에 걸쳐 미세한 균열이 다수 분포되는 양상을 나타냈다. 특히, PE섬유의 우수한 기계적 특성에 기인하여 PVA0.75+PE0.75의 혼입조건을 갖는 SHCC가 다소 높은 내구성 및 연성능력을 나타냈다. 이처럼 보의 사용성과 관련하여 균열폭의 진전은 매우 중요한 의미를 갖으며, SHCC를 기존 철근콘크리트 보의 보수보강재료로 활용하였을 때 구조물의 사용연한을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.167-173
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• 2020

W-Project is 60-story mixed-use residential building complex project in Daegu, the third biggest city in South Korea. There are lots explorable items to be solved to secure structural safety and meet the serviceability requirements. This paper describes what kind of structural system is optimized based on the architectural requirements and structural components design and the grade of concrete strength altered on floors. The defining process of lateral resisting system of outrigger compared to the core ratio of typical plan is illustrated in detail.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.185-193
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• 2015

인장강도 및 휨강도가 낮고 취성파괴의 특성을 가지는 일반적인 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 최근에는 압축강도가 180 MPa이상인 고성능 콘크리트에 강섬유를 혼입한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 강재거더 상부 플랜지의 역할이 거의 불필요할 것으로 예상된다. 이러한 점을 착안하여 본 논문에서는 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하였다. 역T형 거더에 UHPC바닥판을 합성하여 합성보를 구성할 경우, 상부플랜지가 없는 이유로 전단연결재의 설치 위치가 상부플랜지 대신에 강재 거더 복부에 설치해야하는 문제점이 발생되며, 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 현재까지 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정인 이유로 이에 대한 연구가 절실하다. 이를 위하여 본 논문에서는 전단연결재 간격, 바닥판 두께 등을 변수로 하여 역T형 거더와 UHPC바닥판을 합성한 합성보를 8개 제작하여 전단연결재의 거동, 휨거동 특성 등을 파악하고자 하였다. 또한, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 인장연화거동을 고려한 재료모델링 및 이를 적용한 보 부재 단면의 변형률 적합조건을 이용한 해석모델을 제안하였다. 실험결과 및 해석결과를 기준으로 볼 때, UHPC 콘크리트의 경우 전단연결재의 간격은 100 mm에서 바닥판 두께의 2~3배 사이로 규정함이 적절한 것으로 나타났다. 실험결과와 해석결과를 종합적으로 비교하면, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서 제시한 인장연화거동 특성을 반영한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 재료모델링 및 휨거동 해석기법은 적절하며, 제시기법에 의해 강섬유보강 초고성능 콘크리트 합성 부재의 휨 내력을 합리적으로 예측할 수 있을 것으로 예상된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.761-769
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• 2014

인장강도 및 휨강도가 낮고 취성파괴의 특성을 가지는 일반적인 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 최근에는 압축강도가 180 MPa이상인 고성능 콘크리트에 강섬유를 혼입한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 강재거더 상부 플랜지의 역할이 거의 불필요할 것으로 예상된다. 이러한 점을 착안하여 본 논문에서는 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하였다. 역T형 거더에 UHPC바닥판을 합성하여 합성보를 구성할 경우, 상부플랜지가 없는 이유로 전단연결재의 설치 위치가 상부플랜지 대신에 강재 거더 복부에 설치해야하는 문제점이 발생되며, 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 현재까지 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정인 이유로 이에 대한 연구가 절실하다. 이를 위하여 본 논문에서는 전단연결재 간격, 바닥판 두께 등을 변수로 하여 역T형 거더와 UHPC바닥판을 합성한 합성보를 8개 제작하여 전단연결재의 거동, 휨거동 특성 등을 파악하고자 하였다. 실험결과를 기준으로 볼 때, 향후 UHPC의 경우 스터의 간격은 100 mm에서 바닥판 두께의 2~3 배 사이로 규정함이 적절할 것으로 예상된다. 또한 실험 부재의 특성 상대변위는 Eurocode-4의 연성거동 기준에 의하면 충분한 연성 거동을 하는 것으로 판정되었으며, 바닥판이 지나치게 얇고 전단연결재의 간격이 지나치게 넓은 경우를 제외한 대부분의 부재들은 일반 콘크리트보다 UHPC의 성능이 우수하여 기존의 AASHTO LRFD 및 Eurocode-4의 식과 실험결과간의 차이가 있음을 알 수 있다.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.177-185
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• 2016

이 논문에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)의 부재의 휨거동을 특성을 파악하고자 하였다. 하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트의 압축강도는 150 MPa이다. 부피비 1.5%의 하이브리드 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 휨거동 특성 실험을 수행하였다. 강섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장거동 재료 특성은 구조거동 예측을 위해 매우 중요하다. 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 하중-균열개구변위 측정결과를 이용하여 인장거동 특성을 파악하였다. 실험결과는 하이브리드 강섬유 보강 UHPC는 균열제어에 유리한 것을 나타낸다. 또한, 강섬유 보강 UHPC 보의 연성지수는 1.6~3.0을 나타내어 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 모멘트-곡률 관계 측정결과와 해석결과를 비교하였다. 휨철근을 배근하지 않은 UHPC 보에 대한 휨강도 예측결과는 측정 휨강도를 다소 과다평가하고 있다. 전반적으로 본 연구에서 제시한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 재료 및 휨 거동 모델링 제안기법에 의해 압축강도 150 MPa 급의 강섬유 보강 콘크리트 보의 합리적인 휨성능 예측이 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-12
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 직접설계법(直接設計法)에 의한 다층(多層), 다경간(多徑間)을 갖는 철근(鐵筋)콘크리트 슬래브형(型) 구조체(構造體)의 최적화(最適化)에 관한 것이다. 설계제약조건(設計制約條件)으로는 슬래브, 보, 기둥의 휨강도(强度), 전단강도(剪斷强度), 단면치수, 철근비(鐵筋比) 등을 고려했고 목적함수(目的函數)로는 공비함수(工費函數)를 취했는데 이들은 고차(高次)의 비선형계획문제(非線型計劃問題)가 된다. 본(本) 연구(硏究)에서는 축차선형계획기법(逐次線型計劃技法)을 사용하여 전체(全體) 구조(構造)를 종합적(綜合的)으로 최적화(最適化) 할 수 있는 최적설계(最適設計) 프로그램을 개발하였다. 개발된 알고리즘의 타당성(妥當性), 경제성(經濟性), 수렴성(收斂性) 등을 확인하기 위해 5층(層)의 구조체(構造體)로서 각층(各層), 각 경우에 대해 직접 적용(適用)하였다. 그 결과 3~5회 반복시행(反復試行)으로 최적해(最適解)에 수렴(收斂)했고 재래(在來)의 설계(設計)에 비(比)해 경제적(經濟的)임이 입증(立證)되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.107-115
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• 2006

전단보강이 없는 철근콘크리트 보의 파괴특성의 정의는 현재까지는 어려운 주제이다. 과거의 본질적인 실험적 연구와 이론적인 노력에도 불구하고 전단파괴의 특성은 완전히 이해되지 않았다. 따라서 보의 설계시 전단강도 산정에 반경험식의 적용이 되어오고 있다. 최근의 다양한 건설환경 하에서 고성능 콘크리트의 수요가 증가하고 있으며 내구성을 포함한 가격경쟁력이 뛰어난 재료들이 필요하며 특히 경량철근콘크리트의 경우에는 경량이면서 적절한 강도를 가지고 온도와 소음차단에 효과적이기 때문에 주요부재 및 구조물에 응용할 수 있다. 이러한 장점에도 불구하고 그의 극한파괴거동에 대해서는 다소 잘 정리되어 있지 않다. 이러한 이유로 본 연구에서는 경량철근콘크리트 보의 전단거동을 살펴보며 그의 특이성을 기존 실험적 연구와 해석적 연구를 통해 비교, 검토하고자 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.385-397
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• 2023

This study presents an experiment and analysis to compare the seismic behavior of full-scale reinforced concrete beam-column joint strengthened by prestressed steel strips, externally bonded steel plate, and CFRP sheets. For experimental investigation, five specimens, including one joint without any retrofitting, one joint retrofitted by externally bonded steel plate, one joint retrofitted by CFRP sheets, and two joints retrofitted by prestressed steel strips, were tested under cyclic-reserve loading. The failure mode, strain response, shear deformation, hysteresis behavior, energy dissipation capacity, stiffness degradation and damage indexes of all specimens were analyzed according to experimental study. It was found that prestressed steel strips, steel plate and CFRP sheets improved shear resistance, energy dissipation capacity, stiffness degradation behavior and reduced the shear deformation of the joint core area, as well as changed the failure pattern of the specimen, which led to the failure mode changed from the combination of flexural failure of beams and shear failure of joints core to the flexural failure of beams. In addition, the beam-column joint retrofitted by steel plate exhibited a high bearing capacity, energy consumption capacity and low damage index compared with the joint strengthened by prestressed steel strip, and the prestressed steel strips reinforced joint showed a high strength, energy dissipation capacity and low shear deformation, stirrups strains and damage index compared to the CFRP reinforced joint, which indicated that the frame joints strengthened with steel plate exhibited the most excellent seismic behavior, followed by the prestressed steel strips.