• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.15-26
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• 2010

PC(Precast Concrete) 구조시스템은 건식화 조립식 공법으로 구조물 건설에 있어 공기, 노동력 절감 등의 여러 장점을 가지고 있다. 하지만 구조벽체의 경우 이를 PC화하여 사용할 경우 접합부의 내진성능이 떨어지므로 PC 구조벽체를 사용하는 경우는 드물다고 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점을 감안하여 접합부 성능을 개선하여 횡력저항요소로 사용가능한 2종류의 PC 구조벽체를 제안하였다. 제안된 PC 구조벽체는 RC 벽체 및 PC 벽체가 혼합된 복합 PC 벽체와 벽체하부 연결철근의 일부를 단면감소시키고 비부착상세를 적용한 PC 벽체로서 지진발생 시 충분한 강도와 변형능력을 확보할 수 있도록 하였다. 제안된 PC 구조벽체의 내진성능평가를 위하여 RC 벽체를 포함한 3가지 벽체에 대한 실험체를 제작하여 주기 횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과, 제안된 PC 구조벽체는 강도, 강성, 변형능력 및 에너지 소산능력이 기존 PC 구조벽체보다 월등히 향상되어 우수한 내진성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제13권4호
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• pp.547-567
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• 2014

Precast Seismic Structural Systems (PRESSS) provided an iterative procedure for obtaining optimum design of unbonded post-tensioned coupled precast concrete wall systems. Although PRESSS procedure is effective, however, it is lengthy and laborious. The purpose of this research is to employ Artificial Neural Network (ANN) to predict the optimum design parameters for such wall systems while avoiding the demanding iterative process. The developed ANN model is very accurate in predicting the nondimensional optimum design parameters related to post-tensioning reinforcement area, yield force of shear connectors and ratio of moment resisted by shear connectors to the design moment. The Mean Absolute Percent Error (MAPE) for the test data for these design parameters is around %1 and the correlation coefficient is almost equal to 1.0. The developed ANN model is then used to study the effect of different design parameters on wall behavior. It is observed that the design moment and the concrete strength have the most influence on the wall behavior as compared to other parameters. Several design examples were presented to demonstrate the accuracy and effectiveness of the ANN model.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.52-62
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• 2015

This study aims at developing a new seismic resistant method by using precast concrete wall panels for existing low-rise, reinforced concrete beam-column buildings such as school buildings. Three quasi-static hysteresis loading tests were performed on one unreinforced beam-column specimen and two reinforced specimens with U-type precast wall panels. Top shear connection of the PC panel was required to show the composite strength of RC column and PC wall panel. However, the strength of the connection did not influence directly on the ultimate loading capacities of the specimens in the positive loading because the loaded RC column push the side of PC wall panel and it moved horizontally before the shear connector receive the concentrated shear force in the positive loading process. Under the positive loading sequence(push loading), the reinforced concrete column and PC panel showed flexural strength which is larger than 97% of the composite section because of the rigid binding at the top of precast panel. Similar load-deformation relationship and ultimated horizontal load capacities were shown in the test of PR1-LA and PR1-LP specimens because they have same section dimension and detail at the flexural critical section. An average of 4.7 times increase in the positive maximum loading(average 967kN) and 2.7 times increase in the negative maximum loading(average 592.5kN) had resulted from the test of seismic resistant specimens with anchored and welded steel plate connections than that of unreinforced beam-column specimen. The maximum drift ratios were also shown between 1.0% and 1.4%.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권5호
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• pp.753-777
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• 2014

This study investigates the behavior of precast concrete cantilever wall systems with new vertical connections under cyclic loading. C-type steel connections for PC wall systems are proposed for the transfer of bending moments between walls in the vertical direction, whereas a shear key in the center of the wall is prepared to transfer shear forces by bearing pressure. The proposed connections are assembled easily because the directions of the slots are different at the edges of the walls. Structural performance characteristics such as the strength, ductility, and failure modes of test specimens were investigated. The longitudinal reinforcing steel bars, which are connected to the C-type connections, yielded first. Ultimate deformation was terminated owing to premature failure of the connections. The strength and deformation obtained from the cross-sectional analysis were generally similar to experimental data.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.783-791
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• 2019

Prefabricated reinforced-concrete shear walls are used extensively in building structures because they are convenient to construct and environmentally sustainable. To make large walls easier to transport, they are divided into smaller segments and then assembled at the construction site using a variety of connection methods. The present paper proposes a precast shear wall assembled using steel shear keys, wherein the shear keys are fixed on the embedded steel plates of adjacent wall segments by combined plug and fillet welding. The anchoring strength of shear keys is known to affect the mechanical properties of the wall segments. Loading tests were therefore performed to observe the behavior of precast shear wall specimens with different anchoring components for shear keys. The specimen with insufficient strength of anchoring components was found to have reduced stiffness and lateral resistance. Conversely, an extremely high anchoring strength led to a short-column effect at the base of the wall segments and low deformation ability. Finally, for practical engineering purposes, a design approach involving the safety coefficient of anchoring components for steel shear keys is suggested.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.461-472
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• 2010

이 논문은 새로운 수직 접합부를 가진 프리캐스트 벽체의 거동에 관한 연구이다. PC 벽체를 이용한 리모델링 건설을 위해서는 효율적이고 경제적인 조립 방법이 필요하다. C형 수직 접합부를 가진 PC 벽체 시스템은 수직방향의 벽체 사이의 휨모멘트를 전달하도록 하고, 반면에 벽체 중심에 있는 전단키는 전단력을 부담하도록 하였다. 제안된 수직 접합부는 벽체 단부에 서로 다른 방향의 슬롯 때문에 조립이 용이하다. 횡력을 받는 일자형 PC 벽체 시스템을 강성, 강도 그리고 파괴 모드에 대해 기존의 RC 벽체와 비교하였으며, 힘과 처짐과의 관계와 접합부의 조기파괴에 관해 알아보았다. 실험 결과 벽체 단부에 설치된 수직 철근이 먼저 항복하였고, 최종 변형은 접합부의 조기 파괴에 의해 결정되었다. 그리고 벽체에서 효과적인 전단력 전달을 위한 대각선 철근은 그다지 효과적이지 않았다. 단면 해석을 통해 구한 강도와 변형은 실험값과 대체로 일치하였다. 특히, 개폐거동에 의한 변형이 가장 큰 비율을 차지하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권5호
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• pp.437-448
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• 2020

In high rise buildings that utilize precast large panel system for construction, the shear wall provides strength and stiffness during earthquakes. The performance of a wall panel system depends mainly on the type of connection used to transfer the forces from one wall element to another wall element. This paper presents an experimental investigation on different types of construction detailing of the precast wall to wall vertical connections under reverse cyclic loading. One of the commonly used connections in India to connect wall to wall panel is the loop bar connection. Hence for this study, three types of wet connections and one type of dry connection namely: Staggered loop bar connection, Equally spaced loop bar connection, U-Hook connection, and Channel connection respectively were used to connect the precast walls. One third scale model of the wall was used for this study. The main objective of the experimental work is to evaluate the performance of the wall to wall connections in terms of hysteretic behaviour, ultimate load carrying capacity, energy dissipation capacity, stiffness degradation, ductility, viscous damping ratio, and crack pattern. All the connections exhibited similar load carrying capacity. The U-Hook connection exhibited higher ductility and energy dissipation when compared to the other three connections.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.18-28
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• 2015

이 연구의 목표는 학교 건물과 같은 저층 보-기둥 철근콘크리트 구조 건물에서 프리캐스트 벽패널을 사용한 새로운 내진보강 방법을 개발하는데 있다. 1개의 무 보강 보-기둥 실험체와 U형 PC 패널로 보강한 2개의 보강 보-기둥 실험체에 대한 정적 이력 하중실험을 진행하였다. 앵커 접합부 실험체는 전단 파괴될 것으로 해석되었고 철판 용접 접합부 실험체는 휨 파괴할 것으로 예측되었다. 실험체의 종국 내력은 상부 접합부의 전단 내력과 PC 패널 절곡 부 휨 위험단면에서 휨 내력 중 약한 것으로 결정되었다. 이 실험체에서, 한쪽 RC기둥이 가 하중(미는 실험 하중)을 받아 PC 패널 부재를 밀게 된다면, 다른 쪽 내부 수직부재는 상부 전단 접합부로부터 부 하중(당기는 실험 하중)을 받게 되어있었다. 가 하중을 받는 2개의 부재는 합성 휨 거동이 지배적이므로 합성단면의 휨 내력이 실험체의 최종 내력을 결정하게 되지만, 이 경우 최종 내력에 대하여 상부 전단 접합부 강도의 직접적인 영향은 없다고 볼 수 있다. 그러나 부 하중(당기는 하중)을 받는 RC 기둥과 PC 패널 부재는 비합성 거동이 지배적이고 실험체의 최종 내력은 상부 전단 접합부 전단내력의 크기에서 직접 영향을 받는 것으로 파악되었다. ACI 318M-11 Appendix-D 앵커 전단설계에 기초한 전단내력 그리고 실험에서 얻은 최대하중을 적용하여 마이다스 젠 탄성설계에 의하여 계산한 전단 외력에 대한 비교 해석결과는 실험결과와 일치하는 해석결과를 보여주었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권2호
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• pp.209-219
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• 2019

Unbonded Post-Tensioned (UPT) precast concrete systems have been shown to provide excellent seismic resistance. In order to improve understanding of the dynamic response of UPT systems, a series of snap back tests on four UPT systems was undertaken consisting of one Single Rocking Wall (SRW) and three Precast Wall with End Columns (PreWEC) systems. The snap back tests provided both a static pushover and a nonlinear free vibration response of a system. As expected the SRW exhibited an approximate bi-linear inertia force-drift response during the free vibration decay and the PreWEC walls showed an inertia force-drift response with increased strength and energy dissipation due to the addition of steel O-connectors. All walls exhibited negligible residual drifts regardless of the number of O-connectors or the post-tensioning force. When PreWEC systems of the same strength were compared the inclusion of further energy dissipating O-connectors was found to decrease the measured peak wall acceleration. Both the local and global wall parameters measured at pseudo-static and dynamic loading rates showed similar behaviour, which demonstrates that the dynamic behaviour of UPT walls is well represented by pseudo-static tests. The SRW was found to have Equivalent Viscous Damping (EVD) between 0.9-3.8% and the three PreWEC walls were found to have maximum EVD of between 14.7-25.8%.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.27-36
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• 2024

이 연구의 목적은 생산공정에서 발생할 수 있는 제작오차를 고려한 BIM 절차를 구축하고, 스플라이스 슬리브 공법으로 접합된 프리캐스트 전경량 골재콘크리트 특수전단벽(precast all-lightweight aggregate concrete special shear walls, PLASW)의 휨 연성 모델을 제시하는 데에 있다. 생산현장에서 제작된 PALSW의 콘크리트 피복 두께는 Revit BIM 프로그램으로 모델링된 단면상세보다 평균 1.28배 컸으며, 특히, 후프철근과 내부 크로스타이의 구부림 내면 반지름은 설계 단면상세보다 더 크게 있었다. 결과적으로 띠철근의 제작오차로 인해 코어 콘크리트의 구속비율이 64%에서 54%로 감소하였으며, PALSW의 휨 연성은 약 4.91% 감소하였다. 이 실험결과를 고려하여, 스플라이스 슬리브 공법으로 접합된 PLASW의 BIM 모델링은 띠철근의 구부림 내면 반지름을 보완해야 하며, 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계에서 구속압의 감소를 반영하여 취성도 증가계수는 1.8로 평가될 수 있다.