• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.5-12
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• 2014

Weatherstrip coatings of urethane and silicon type which are fit to EPDM and thermoplastic materials are used in sealing systems for automotive applications for noise reduction and high slip characteristics for external applications, respectively. Polyurethane binder was successfully synthesized from poly(butyladiphate)diol (PBAD), poly(tetramethylene)glycol (PTMG) and isocyanate as starting materials. Then, polyurethane coating agents were prepared by using various additives. To investigate effects of segment types on the abrasion resistance of polyurethane coating agents, thin films based on polyurethane coating materials were fabricated. With increasing the amount of hard segment in the coating agent, abrasion resistance, modulus and tensile strength of the coating films were improved, but the elongation of the coating films was decreased.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권1호
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• pp.45-67
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• 2010

Composite steel-concrete structures are employed extensively in modern high rise buildings and bridges. This concept has achieved wide spread acceptance because it guarantees economic benefits attributable to reduced construction time and large improvements in stiffness. Even though the combination of steel and concrete enhances the strength and stiffness of composite beams, the time-dependent behaviour of concrete may weaken the strength of the shear connection. When the concrete loses its strength, it will transfer its stresses to the structural steel through the shear studs. This behaviour will reduce the strength of the composite member. This paper presents the development of an accurate finite element model using ABAQUS to study the behaviour of shear connectors in push tests incorporating the time-dependent behaviour of concrete. The structure is modelled using three-dimensional solid elements for the structural steel beam, shear connectors, concrete slab and profiled steel sheeting. Adequate care is taken in the modelling of the concrete behaviour when creep is taken into account owing to the change in the elastic modulus with respect to time. The finite element analyses indicated that the slip ductility, the strength and the stiffness of the composite member were all reduced with respect to time. The results of this paper will prove useful in the modelling of the overall composite beam behaviour. Further experiments to validate the models presented herein will be conducted and reported at a later stage.

• Computers and Concrete
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• 제26권3호
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• pp.257-273
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• 2020

Concrete bond strength with steel re-bars depends on multiple factors including concrete-steel interface and mechanical properties of concrete. However, the hydration development of cementitious paste, and in turn the mechanical properties of concrete, are negatively affected by cold weather. This study aimed at exploring the concrete-steel bonding behavior in concrete cast and cured under freezing temperatures. Three concrete mixtures were cast and cured at -10 and -20℃. The mixtures were protected using conventional insulation blankets and a hybrid system consisting of insulation blankets and phase change materials. The mixtures comprised General Use cement, fly ash (20%), nano-silica (6%) and calcium nitrate-nitrite as a cold weather admixture system. The mixtures were tested in terms of internal temperature, compressive, tensile strengths, and modulus of elasticity. In addition, the bond strength between concrete and steel re-bars were evaluated by a pull-out test, while the quality of the interface between concrete and steel was assessed by thermal and microscopy studies. In addition, the internal heat evolution and force-slip relationship were modeled based on energy conservation and stress-strain relationships, respectively using three-dimensional (3D) finite-element software. The results showed the reliability of the proposed models to accurately predict concrete heat evolution as well as bond strength relative to experimental data. The hybrid protection system and nano-modified concrete mixtures produced good quality concrete-steel interface with adequate bond strength, without need for heating operations before casting and during curing under freezing temperatures down to -20℃.

• Advances in concrete construction
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• 제6권1호
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• pp.47-68
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• 2018

This article reports the utilization of fly ash (FA) waste product from industry and silpozz which is an agro-waste from agriculture as an environmental friendly material in construction industry. The evaluation of strength and durability study was observed using FA and silpozz as a partial replacement of Ordinary Portland Cement (OPC). The studied parameters are compressive strength, flexural strength, split tensile strength and bond strength as well as the durability study involves the acid soluble chloride (ASC), water soluble chloride (WSC), water absorption and sorptivity. Scanning electron microscopy (SEM) and XRD of selected samples are also done. It reveals from the test results that the deterioration factor (DF) in compressive strength is 4% at 365 days. The DF of split tensile strength and flexural strength is 0.96% and 0.6% at 90 days respectively. The minimum slip is 1mm and 1.1mm after 28 days of testing bond strength for NWC and SWC sample respectively. The percentage decrease in bond strength is 10.35% for 28 days SWC samples. The pre-cast blended concrete samples performed better to chloride diffusion. Modulus of elasticity of SWC samples are also studied.The water absorption and sorptivity tests are conducted after 28 days of curing.

• 한국해양공학회지
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• 제19권6호통권67호
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• pp.44-49
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• 2005

This paper investigates strength characteristics and stress-strain behaviors of unreinforced and reinforced lightweight soils. Lightweight soil, composed of dredged soil, cement, and air-foam, was reinforced by a waste fishing net, in order to increase its compressive strength. Test specimens were fabricated by various mixing conditions, such as cement content, initial water content, air content, and waste fishing net; then, unconfined compression tests were carried out on these specimens. From the test results, it was shown that reinforced lightweight soil had different behavior after failure, even though it had similar behavior as unreinforced lightweight soil before failure. The test results also showed that stress became constant after peak strength in reinforced lightweight soil, while the stress decreased continuously in unreinforced lightweight soil. It was observed that the strength was increased due to reinforcing effect by the waste fishing net for most cases, except high water content greater than $218\%$. In the case of high water content, a reinforcing effect is negligible, due to slip between waste fishing net and soil particles. In reinforced lightweight soil, secant modulus (E50) was increased, due to the inclusion of waste fishing net.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.61-69
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• 2004

신설교량의 경우 최근 개정된 도로교설계기준에 의해 내진설계를 수행하여 시공되었으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용중에 있는 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 특히 형상비가 큰 기존 교각에서는 기초와 교각 접합부에 주철근 겹침이음이 존재하므로 지진이 발생할 경우 피복콘크리트 파손에 따른 부착파괴 형태의 급격한 취성파괴 거동을 나타낸다. 이러한 부착파괴가 일어나는 소성힌지 구간에 FRP 적층 원통관으로 보강하여 부착강도를 크게 함으로써 횡하중에 대한 급격한 파괴를 예방할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 적층 원통관으로 보강된 원형교각에서 FRP 적층 원통관이 주는 구속효과를 효과적으로 산정하기 위한 이론식을 유도하여 제안하고자 하였다. 이를 위해 FRP 적층 원통관이 철근콘크리트 원형교각에 발생시키는 구속응력을 이론적으로 유도하여 제안하였으며, 제안된 식의 타당성을 검증하기 위해 기존의 타 연구에서 수행한 실험결과와 비교, 검토하였다. 또한 다양한 FRP 적층조건에 따른 구속응력의 변화를 고찰하기 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 이와 같은 연구를 통해 본 연구에서 제안하는 식이 FRP 적층 원통관을 이용하여 보강한 기존 원형교각의 거동을 잘 예측할 수 있음을 확인하였으며, 적층수, 섬유배향각, 섬유방향의 탄성계수가 FRP 적층 원통관에 의한 내진보강효과에 가장 지배적인 매개인자임을 알 수가 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.439-446
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• 2013

이 연구의 목적은 국내생산이 가능한 자철석을 이용한 중량 콘크리트의 유동성 및 역학적 특성을 평가하고 설계기준의 안전성을 확인하는 것이다. 주요변수로는 물-시멘트 비와 보통중량 굵은골재(화강석)의 치환율이다. 배합된 콘크리트 기건 단위용적질량은 $2446{\sim}3426kg/m^3$ 범위에 있었다. 측정된 역학적 특성들은 압축강도, 응력-변형률관계, 탄성계수, 쪼갬인장강도, 파괴계수 그리고 철근과의 부착응력-미끄러짐 관계 등이다. 실험 결과, 자철석 중량 콘크리트의 초기 슬럼프는 보통중량 굵은골재 치환율이 증가할수록 향상하였다. 압축강도, 인장저항성 등의 역학적 특성은 굵은골재 치환율에 따른 영향이 미미하였으나, 응력-변형률 관계와 탄성계수는 콘크리트 단위용적질량에 중요한 영향을 받았다. ACI 349-06 및 CEB-FIP 제안모델들은 일반적으로 자철석 중량 콘크리트의 역학적 특성들에 대해 안전측에 있지만, 탄성계수 및 쪼갬인장강도에 대해서는 콘크리트 단위용적질량을 고려하여 보완될 필요가 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.803-811
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• 2002

일반적으로 강콘크리트 합성형교는 불완전합성에 대한 해석의 복잡함 때문에 강재와 콘크리트 계면에서의 상대변위가 발생하지 않는 완전합성형으로 설계된다. 그러나, 이러한 설계는 기존 강합성형 의 거동을 평가하는 경우 실제 구조물의 내하력과 내구성을 정확하게 도출하지 못하게 된다. 이러한 경우에는 불완전합성이론을 이용하여 구조물의 거동을 정확히 반영해야 한다. 본 연구에서는 집중하중을 받는 단순합성형교에 대하여 처짐 거동을 고려한 불완전합성곡률의 변화양상을 확인하기 위하여 유한요소해석 모델을 이용하여 전단연결재의 배치간격과 배치열수 그리고 콘크리트 탄성계수를 매개변수로 선택하여 해석을 수행하였다. 본 연구의 결과로서 합성형의 처짐이 증가할수록 불완전합성 정도가 증가함을 알 수 있었으며, 콘크리트 슬래브에서 균열이 발생으로 인한 강성 및 강도의 감소가 합성정도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.653-660
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• 2010

선미관 베어링은 프로펠러가 회전할 시 슬립을 방지하기 위하여 충분한 간섭량을 가지고 캐스팅에 강제 압입되어야 한다. 선미관 베어링을 캐스팅에 강제 압입 시에 필요한 힘을 계산할 때 사용되어지는 공식은 업체별로 각각 다르며, 계산 시 사용되어지는 요소들의 값도 상이하다. 이에 따라 조선소에서 선미관 베어링 강제 압입력을 계산할 때에는 업체별로 제시된 공식과 재질에 따라 고려되어지는 요소들의 값을 사용하지만 간섭량은 조선소의 경험에 기반한 값을 표준으로 사용하고 있다. 본 논문은 강제 압입법에 의한 시공시에 선미관 베어링에 사용되어지는 피팅관계식을 검토하여 선미관 베어링 업체별로 제시되어지는 값을 기반으로 한 결과를 실제 값과 비교하였다. 그 결과 업체별로 제시한 식이 두께가 두꺼운 실린더 이론을 이용하였음을 알 수 있었다. 특히 J사 및 B사의 경우에는 K사와는 달리 두께가 두꺼운 실린더 이론을 근간으로 하였지만, 두께가 얇은 실린더의 경우에도 사용할 수 있도록 변형하여 사용하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.414-423
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• 2020

최근 콘크리트 구조물을 보강하는데 경량이며 높은 강도를 가지고 있는 FRP(Fiber Reinforced Polymer)시트의 사용이 증가하고 있는데 구조물 보강 설계 시 부착 강도가 매우 중요하다. 그래서 FRP시트와 콘크리트 사이의 부착 강도에 대한 정확한 수치 모델을 얻기 위하여 많은 연구자가 다양한 변수(콘크리트 압축강도 및 인장강도, 콘크리트와 FRP의 탄성계수, 콘크리트와 FRP의 폭과 두께, 파괴에너지, 부착 길이, 유효부착길이, 최대 부착 응력과 최대 슬립)를 가지고 실험과 해석 연구를 수행하여 왔다. 결과적으로 많은 모델이 도출되었으나 실무에 쉽게 사용될 수 있는 검증된 모델은 제시되지 않았다. 그래서 본 연구는 현재까지 제안된 23개의 모델(Khalifa 모델, Iso 모델, Maeda 모델, Chen 모델 등)로부터 부착 강도에 미치는 요인을 분석하고 188개의 시험체에 대한 부착 강도 실험값을 각 모델들의 수치 결과 값과 비교하여 수식이 간단하고 높은 정도를 가진 사용하기 쉬운 모델을 제시하고자 하였다. 결과적으로 부착 강도 모델로 Iso 모델과 Holzenkӓmpfer 모델의 유효부착길이에 근거한 실용성 있는 모델을 제안하였다.