• Research Article

    Concrete Breakout Strength of Cast-in High-Shear Ring Anchors in Shear Installed on Sides of Slabs

    슬래브 측면에 선설치된 고전단 링앵커의 전단하중에 대한 콘크리트파괴강도

    Sang Hyeon Jeon, Mun-Gil Kim, Sung-Chul Chun, Jae Yeol Kim

    전상현, 김문길, 천성철, 김재열

    Shear load tests on cast-in High-Shear Ring Anchor (HRA) installed on the sides of slabs were conducted to investigate the structural behavior ...

    얇은 슬래브 측면에 선설치된 고전단링앵커의 콘크리트파괴 거동을 평가하기 위하여 슬래브 두께, 앵커 설치 위치, 앵커철근 유무를 변수로 전단 실험을 수행하였다. 모든 실험체는 ...

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    Shear load tests on cast-in High-Shear Ring Anchor (HRA) installed on the sides of slabs were conducted to investigate the structural behavior of concrete breakout. The test variables include slab thickness, anchor location, and placement of anchor reinforcement. All specimens showed concrete breakout failure. Test results show that inclined cracks initiated at both sides of ring at the level of anchor center in the specimens without anchor reinforcement. In the specimens with anchor reinforcement, the cracks started at the hooks of the anchor reinforcement and, therefore, the projected area of the failure surface was enlarged. Due to the large contact area between ring and concrete and the high-shear stiffness of the ring, maximum loads of all specimens developed before displacement of ring reached 2 mm. By placing anchor reinforcement, projected area of failure surface in direction perpendicular to anchor axis as well as edge distance ca1 were enlarged and the maximum loads increased by 64.3 and 127 % for h150 and h210 specimens, respectively. The average of the test-to-prediction ratios was 1.11 with a coefficient of variation of 13.2 %, when the predicted values were calculated using the existing equation with the measured concrete strength. In the test results, it was found that the concrete breakout strength of HRA can be safely predicted using the existing equation.


    얇은 슬래브 측면에 선설치된 고전단링앵커의 콘크리트파괴 거동을 평가하기 위하여 슬래브 두께, 앵커 설치 위치, 앵커철근 유무를 변수로 전단 실험을 수행하였다. 모든 실험체는 콘크리트파괴가 발생되었으며, 앵커철근이 배치되지 않은 실험체에서 균열은 앵커 중심 위치의 링외부에서 시작하여 경사지게 발생하였다. 앵커철근이 배치된 실험체는 앵커철근 정착부 갈고리 부근에서 균열이 시작되어 앵커철근이 없는 동일 실험체에 비해 파괴 영역이 확대되었다. 고전단 링앵커는 강재 링과 콘크리트의 접촉면적이 넓고 강재 링의 전단강성이 높기 때문에 2 mm 수평 변위 이전에 최대 내력이 발현되었다. 앵커철근을 배치한 실험체는 가력방향 연단거리(ca1)의 증대뿐 아니라 슬래브 폭 방향으로 파괴 영역의 확대효과가 있어, 앵커철근이 없는 h150, h210 실험체 대비 각각 64.3 %, 127 % 증가하였다. 실험일 콘크리트압축강도를 사용한 평균 콘크리트파괴강도 예측식과 실험값을 비교한 결과, 실험강도/예측강도 비의 평균은 1.11, 변동계수를 13.2 %였다. 따라서 기존 평가식을 이용하여 안전하게 고전단 링앵커 강도 평가가 가능하였다.

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    February 2019
  • Research Article

    Shear Behavior of Reinforced Concrete Structural Walls Subjected to Eccentric Axial Compression

    편심압축을 받는 철근콘크리트 벽체의 전단거동

    Tae-Sung Eom, Park, Eun-Jin, Seung-Jae Lee

    엄태성, 박은진, 이승제

    In this study, the results of an experimental investigation of the shear behavior of reinforced concrete structural walls subjected to eccentric compression ...

    이 연구에서는 편심압축력을 받는 철근콘크리트 벽체의 전단거동을 조사하였다. 형상비가 2.0인 6개의 켄틸레버 벽체에 대하여 전단실험을 수행하였다. 벽체에 가해진 압축력의 크기와 편심이 ...

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    In this study, the results of an experimental investigation of the shear behavior of reinforced concrete structural walls subjected to eccentric compression loads are presented. Shear tests of six cantilever walls with a aspect ratio 2.0 were performed. The magnitude and eccentricity of the axial loads applied to the walls were considered as the test parameters. The tests showed that the failure mode and shear strength of the eccentrically loaded walls are significantly affected by the eccentricity. As the eccentricity increases, the failure mode changes from diagonal tension failure in the web to flexure-shear cracking failure, which results in a decrease in shear strength. The test strengths were compared with the shear strengths predicted in accordance with the provisions of ACI 318-14 and KCI 2012. Results indicate that the existing methods for walls and columns, based on diagonal tension and flexure-shear cracking failures, significantly underestimate the shear strengths of the eccentrically loaded walls.


    이 연구에서는 편심압축력을 받는 철근콘크리트 벽체의 전단거동을 조사하였다. 형상비가 2.0인 6개의 켄틸레버 벽체에 대하여 전단실험을 수행하였다. 벽체에 가해진 압축력의 크기와 편심이 설계변수로 고려되었다. 실험결과에 따르면, 편심재하된 벽체의 파괴모드와 전단강도는 편심에 의하여 크게 영향을 받는다. 편심이 증가할 경우, 벽체의 파괴모드는 복부의 사인장균열파괴에서 휨전단균열파괴로 바뀌며, 그로 인하여 전단강도가 감소한다. 벽체의 실험강도는 ACI318-14 및 KCI 2012의 규정에 따라 예측한 전단강도와 비교하였다. 비교 결과, 사인장균열파괴와 휨전단균열파괴에 근거한 기존의 벽체 및 기둥 전단강도 평가방법은 편심재하된 벽체의 전단강도를 크게 저평가하는 것으로 나타났다.

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    February 2019
  • Research Article

    Evaluation of Shear Friction Stress-Slip Relationship at Concrete Brick and Mortar Interfaces

    콘크리트 벽돌과 모르타르 경계면에서 전단마찰응력-미끄러짐 관계 평가

    Yongjei Lee, Keun-Hyeok Yang, Yong-Ha Hwang

    이용제, 양근혁, 황용하

    Shear friction stress-slip relationship of masonry element interfaces of concrete brick and mortar was experimentally evaluated and generalized on the basis of ...

    조적요소에서 콘크리트 벽돌과 모르타르 경계면에서 전단마찰 응력-미끄러짐 관계를 실험적으로 평가하고 이에 기반 하여 모델을 제시하였다. 주요 실험변수는 모르타르 압축강도와 작용 압축응력이다. 실험결과 ...

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    Shear friction stress-slip relationship of masonry element interfaces of concrete brick and mortar was experimentally evaluated and generalized on the basis of the Coulomb failure criteria and test results. The main parameters investigated were the compressive strength of mortars and applied normal stresses in compression. The shear friction stress-slip curve of masonry elements was insignificantly affected by the compressive strength of mortars, whereas the shear friction strength and slip amount at the peak strength tended to increase with the increase in the applied compressive stresses. From the measured shear friction strength, the cohesion and friction angle at the interfaces of masonry elements could be fitted at 0.5 MPa and 31.4°, respectively. The proposed model exhibited a reasonable agreement with test results; as a result, it has great potential to be applied as a fundamental reference for nonlinear finite element analysis to assess the structural performance of masonry walls.


    조적요소에서 콘크리트 벽돌과 모르타르 경계면에서 전단마찰 응력-미끄러짐 관계를 실험적으로 평가하고 이에 기반 하여 모델을 제시하였다. 주요 실험변수는 모르타르 압축강도와 작용 압축응력이다. 실험결과 조적 요소의 전단마찰 응력-미끄러짐 관계에 대한 모르타르 압축강도의 영향은 미미한 반면 조적 요소의 전단마찰 내력 및 최대 전단마찰 응력 시 미끄러짐 양은 작용 압축응력에 비례하여 증가하는 경향을 보였다. 실험결과로부터 콘크리트 벽돌과 모르타르 경계면에서 점착력은 약 0.5 MPa, 마찰각은 약 31.4°로 제시될 수 있었다. 제안된 전단마찰 응력-미끄러짐 관계 모델은 조적요소의 전단마찰 거동을 비교적 잘 모사함으로서 조적벽체의 비선형 유한요소 해석 등의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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    February 2019
  • Research Article

    Evaluation of Punching Shear Strength of Two-Way Slab-Column Connections Strengthened with Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete

    초고성능 섬유보강 콘크리트로 보강된 이방향 슬래브-기둥 접합부의 뚫림 전단 강도 평가

    Hyun-Soo Youm, Sung-Gul Hong, Woo-Young Lim

    염현수, 홍성걸, 임우영

    This paper presents the test results on 5 UHPFRC-RC two-way slab-column connections to investigate retrofitting effect of section enlargement using ultra-high performance ...

    본 연구에서는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용한 단면증대 보강 효과를 검증하기 위해 총 5개의 이방향 슬래브-기둥 접합부의 뚫림 전단 실험을 수행하였다 ...

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    This paper presents the test results on 5 UHPFRC-RC two-way slab-column connections to investigate retrofitting effect of section enlargement using ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) on punching shear capacity. The test parameters were the section enlargement thickness and the amount of steel re-bar in it. Sand blasting method was conducted to roughen the interface. The test results showed that by adding a thin layer of UHPFRC, considerable increases in global punching shear resistance and structural rigidity were achieved. Furthermore, although it is noticeable that two governing cracking patterns (diagonal tensile cracking in RC section, near interface cracking) were observed, all the composite slabs appeared to experience punching shear mode due to propagation of diagonal tensile cracking. The test results were compared with predicted strength by refined code provisions using equivalent design parameters. The comparison results showed that the refined code provisions addressed comparatively good prediction of the test results with reasonable safety margin.


    본 연구에서는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)를 사용한 단면증대 보강 효과를 검증하기 위해 총 5개의 이방향 슬래브-기둥 접합부의 뚫림 전단 실험을 수행하였다. 실험 변수는 단면증대 두께와 UHPFRC 내 배근 철근비이며, 계면은 샌드 블라스팅 공법을 통해 면처리하였다. 실험 결과, 단면증대 공법을 통해 UHPFRC-RC 이방향 슬래브-기둥 접합부의 최대 전단 내력과 구조적 강성이 크게 증대되었다. 특히 거동을 지배하는 두 가지 주요 균열 패턴(RC 단면의 사인장 균열, 계면 전단 균열)이 관측되었지만, 실험 분석 결과 모든 보강 실험체는 사인장 균열 진전으로 인한 뚫림 전단 모드로 파괴된 것으로 판단된다. 단면증대 공법을 통한 보강 효과를 반영하기 위해 등가 설계 변수를 적용하여 수정된 현행 설계 기준식에 의한 예측 강도를 실험 결과와 비교하였다. 비교 결과, 수정된 현행 설계 기준은 실험 결과를 비교적 안전측으로 잘 예측하였다.

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    February 2019
  • Research Article

    Experimental Study on Transfer Length of Prestressing Strands in UHPC Members

    초고성능 콘크리트 (UHPC) 부재에서 긴장재의 전달길이에 관한 실험적 연구

    Sun-Jin Han, Min-Kook Park, Jae Hoon Chung, Kang Su Kim, Soo-Yeon Seo

    한선진, 박민국, 정재훈, 김강수, 서수연

    In pretensioned concrete members, a certain distance is required to transfer the prestressing force in strands to the concrete; this is the ...

    프리텐션 콘크리트 부재에서는 긴장재의 프리스트레싱 힘을 콘크리트에 전달하기 위한 특정 길이가 요구되며, 이를 전달길이라고 정의한다. 이러한 전달길이는 긴장재와 콘크리트 사이의 부착성능에 의해 ...

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    In pretensioned concrete members, a certain distance is required to transfer the prestressing force in strands to the concrete; this is the so-called transfer length, and it is dominated by bond performance between prestressing strands and surrounding concrete. Compared to the normal strength concrete, however, newly developed ultra-high performance concrete (UHPC) shows different bond characteristics of prestressing strands because it has a very dense matrix. Therefore, this experimental study was conducted to investigate the transfer length of prestressing strands in UHPC members, in which the compressive strength of UHPC and volume fraction of steel fiber were considered as the main variables. In addition, by comparing the test results with current code provisions and other models proposed by previous researchers, the applicability for estimation of the transfer length of UHPC members was examined.


    프리텐션 콘크리트 부재에서는 긴장재의 프리스트레싱 힘을 콘크리트에 전달하기 위한 특정 길이가 요구되며, 이를 전달길이라고 정의한다. 이러한 전달길이는 긴장재와 콘크리트 사이의 부착성능에 의해 영향을 받는다. 한편 최근 새롭게 개발된 초고성능 콘크리트(UHPC)는 밀실한 매트릭스를 가지고 있기 때문에 일반강도 콘크리트와는 다른 긴장재와의 부착특성을 나타낸다. 따라서, 이 연구에서는 UHPC 부재에서 프리스트레싱 긴장재의 전달길이를 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였으며, 프리스트레스 도입 시 콘크리트 압축강도 및 강섬유 혼입률을 실험변수로 설정하였다. 이와 더불어, 실험결과를 현행 구조기준 및 이전 연구자들의 제안식과 비교함으로써 이들 식이 UHPC 부재의 전달길이 산정에 적용이 가능한지를 파악하고자 하였다.

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    February 2019
  • Research Article

    Effective Strength of Concrete Struts for a Three-dimensional Four-pile Cap Strut-and-Tie Model

    3차원 Four-pile Cap 스트럿-타이 모델의 스트럿 유효강도

    Young Mook Yun, Young-Jae Lee, Sung-Sik Park, Seong-Cheol Lee, Sung Gun Lim

    윤영묵, 이영재, 박성식, 이성철, 임성근

    For the rational analysis and safe design of reinforced concrete pile caps by using the three-dimensional (3D) strut-and-tie model method, the effective ...

    스트럿-타이 모델 방법을 이용한 철근콘크리트 파일캡의 합리적 해석과 설계를 위해서는 3차원 파일캡 스트럿-타이 모델의 스트럿 유효강도를 스트럿이 위치한 곳의 응력 및 변형률 ...

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    For the rational analysis and safe design of reinforced concrete pile caps by using the three-dimensional (3D) strut-and-tie model method, the effective strength of concrete struts must be determined accurately. In this study, an equation of the effective strength of concrete strut for a typical and most appropriate 3D strut-and-tie model for four-pile caps is proposed. In the development of the equation, the effects of 3D stresses associated with tensile strains in reinforcing bars crossing a strut, deviation angle between strut orientation and compressive principal stress flow, the degree of confinement provided by the flexural reinforcement, and shape ratios defining the geometry of a four-pile cap, are considered. 3D strut-and-tie model analyses of 115 reinforced concrete four-pile caps were carried out to evaluate the proposed equation and to compare the proposed equation with those equations in several design specifications. The ultimate strengths predicted by using the proposed strut strength equation were most consistent and agreed reasonably well with experimental results.


    스트럿-타이 모델 방법을 이용한 철근콘크리트 파일캡의 합리적 해석과 설계를 위해서는 3차원 파일캡 스트럿-타이 모델의 스트럿 유효강도를 스트럿이 위치한 곳의 응력 및 변형률 상태, 스트럿과 압축주응력 흐름과의 불일치의 영향, 그리고 철근에 의한 스트럿의 구속 정도 등의 주요 인자를 고려하여 정확하게 결정하여야 한다. 이 연구에서는 다양한 기하학적 설계조건과 기둥의 축하중을 지배적으로 받는 Four-pile Cap의 3차원 스트럿-타이 모델 해석/설계를 위한 스트럿의 유효강도 식을 개발, 제안하였다. 제안한 유효강도 식의 적합성을 검증하기 위하여 세계 주요설계기준 및 이 연구에서 제안한 스트럿 유효강도 식을 이용하여 파괴실험이 수행된 115개 파일캡 시험체의 파괴강도를 예측하고, 그 결과를 비교분석하였다. 이 연구에서 제안한 스트럿의 유효강도 식은 파일캡의 모든 설계변수 및 스트럿-타이 모델의 형상 변화와 무관하게 파일캡의 파괴강도를 세계 주요설계기준의 것에 비해 가장 정확하고 일관성 있게 예측하였다.

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    February 2019
  • Research Article

    Evaluation of Sulfuric Acid Resistance of Biomimetic Coating Mortars for Concrete Surface Protection

    콘크리트 표면 보호용 생태학적 코팅 모르타르의 내황산성 평가

    Hyun-sub Yoon, Keun-hyeok Yang, Sang-seob Lee

    윤현섭, 양근혁, 이상섭

    The objective of this study is to evaluate the sulfuric acid resistance of biomimetic coating mortars based on glycocalyx substance generated around ...

    이 연구의 목적은 콘크리트 구조체 보호를 위한 박테리아의 글라이코 캘릭스 기반의 생태학적 코팅 모르타르의 내황산성 평가이다. 글라이코 캘릭스를 형성하는 균주로서 Rhodobacter capsulatus가 ...

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    The objective of this study is to evaluate the sulfuric acid resistance of biomimetic coating mortars based on glycocalyx substance generated around the bacteria cell to protect the substrate of concrete. Rhodobacter capsulatus was isolated as a bacteria strain, and expanded vermiculate or super absorbent polymer, employed for immobilizing the bacteria, were used at 30 % volume for replacement of fine aggregates in coating mortars. The coating mortars using expanded vermiculate containing bacterial agents exhibited better performance than the other mortars with respect to the following: the 28-day compressive strength and population of viable bacteria were 40.7 MPa and 4.6×106 cell/mL, respectively; the variations of compressive strength and mass measured in specimens immersed in 5 % sulfuric acid solution were less than 2 %; and the gypsum production due to the hydrate chemical action against sulfuric acid was 17 % lower than that of the mortar without bacteria. As a result, the proposed biomimetic coating mortars have great potential as protective materials for blocking deterioration of concrete.


    이 연구의 목적은 콘크리트 구조체 보호를 위한 박테리아의 글라이코 캘릭스 기반의 생태학적 코팅 모르타르의 내황산성 평가이다. 글라이코 캘릭스를 형성하는 균주로서 Rhodobacter capsulatus가 선별되었고, 박테리아 고정화 재료로서 팽창질석 및 고 흡수성 수지가 잔골재 부피 대비 30 % 치환되었다. 박테리아를 고정한 팽창질석을 혼입한 코팅 모르타르는 다음과 같은 측면에서 다른 시험체에 비해 우수한 성능을 보였다. 재령 28일 압축강도 및 박테리아 생균수는 각각 40.7 MPa 및 4.6 × 106 cell/mL이며, 황산 5 % 수용액 침지 후 재령 28일에서의 압축강도 변화 및 질량 변화율은 2 % 이하이며, 석고의 생성량도 박테리아 무혼입 시험체 대비 17 % 낮았다. 결과적으로 제시된 생체 모방형 코팅 모르타르는 콘크리트 열화요인 차단을 위한 보호재로서 적용 가능성이 높다고 판단된다.

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    February 2019
  • Research Article

    Study on Improvement in Electromagnetic Interference Shielding Effectiveness of Ultra-High Performance Concrete(UHPC) /Carbon Nanotube(CNT) Composites

    탄소나노튜브(CNT)를 혼입한 초고성능 콘크리트(UHPC) 복합재료의 전자파 차폐효과 향상을 위한 연구

    Myungjun Jung, Young-soon Lee, Sung-Gul Hong

    정명준, 이영순, 홍성걸

    In this study, to evaluate the electromagnetic shielding effect of UHPC/CNT composites by the content of CNTs, electromagnetic shielding effectiveness (SE ...

    이 연구에서는 탄소나노튜브(CNT)로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC) 복합재료의 전자파 차폐재 적용가능성을 평가하기 위해 실제 외장재료 크기로 실험체를 제작하여 MIL-STD-188-125-1에 의거 ...

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    In this study, to evaluate the electromagnetic shielding effect of UHPC/CNT composites by the content of CNTs, electromagnetic shielding effectiveness (SE) test was performed based on MIL-STD-188-125-1 using specimens similar to actual size of exterior material. Then, experimental results were verified by applying Antenna theory of Schelkunoff. As the CNT contents increased, the SE at the same frequencies increased. However, contrary to the theory, the SE in the magnetic field was decreased with increase in frequency regardless of content of CNTs. The reason was due to the electromagnetic coupling effect and proved by using formula. Percolation threshold of CNT used in this experiment was 0.8∼1 wt.% of cement. In this case, the SE was maximized while maintaining the compressive strength and workability at levels similar to reference proportion. The SE when considering the electromagnetic coupling effect in the magnetic field was 18 dB at 10 kHz. And the SE in the plane wave (1 GHz) was about 22 dB. In conclusion, this composite could be used as a shielding material.


    이 연구에서는 탄소나노튜브(CNT)로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC) 복합재료의 전자파 차폐재 적용가능성을 평가하기 위해 실제 외장재료 크기로 실험체를 제작하여 MIL-STD-188-125-1에 의거 전자파 차폐시험을 실시하고 쉘쿠노프의 전송선 이론을 적용하여 해석하였다. 실험결과 CNT 혼입량이 증가할수록 동일 주파수에서의 전자파 차폐효과는 증가하였다. 일반적으로 근역장에서의 차폐효과는 주파수가 증가할수록 그 값이 커지지만 UHPC/CNT 복합재료는 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 이는 실험체와 차폐실과의 도전율 차로 인해 전자기 커플링이 형성되어 반사손실에 의한 차폐효과가 감소한 것임을 수식을 사용해 증명하였다. 평면파 원역장에서의 차폐효과는 평면파에서의 실험결과를 바탕으로 원역장에서의 흡수손실을 구하는 식을 유도하여 계산한 결과 실험값과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 이 연구에 사용된 CNT의 경우 침투임계점은 시멘트 중량의 0.8~1.0 %였으며 이때 UHPC의 기계적 성질과 워커빌리티를 유지하는 가운데 차폐효과가 극대화 되어 근역장인 10 kHz에서 18 dB, 평면파인 1 GHz에서 22 dB의 차폐효과를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 해당 재료는 손실유전체로 간주할 수 있으며 입사파와의 거리와 목표 차폐효과를 고려하여 두께 등을 조절함으로써 차폐재로서 충분히 적용 가능할 것으로 판단된다.

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    February 2019
  • Research Article

    Seismic Performance Evaluation of Internal Steel Frame Connection Method for Seismic Strengthening by Cycling Load Test and Nonlinear Analysis

    반복가력실험 및 비선형해석에 의한 내부접합형 철골프레임 내진보강공법의 내진성능

    Hee-Chang Jung, Ju-Seong Jung, Kang Seok Lee

    정희창, 정주성, 이강석

    In this study, a seismic strengthening method by internally attaching steel frame was proposed for strengthening medium-to-low-rise reinforced concrete (RC) buildings. The ...

    본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 · 개선할 수 있는 새로운 개념의 내부접합형 철골프레임(ISF) 내진보강공법을 제안함과 동시에 내진보강효과를 검증 할 목적으로 ...

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    In this study, a seismic strengthening method by internally attaching steel frame was proposed for strengthening medium-to-low-rise reinforced concrete (RC) buildings. The main technique proposed in this study was a welding method for connecting between existing R/C frame and internal steel frame strengthening element. The connection technique was developed considering the structural integral behavior between existing frame and strengthening member. The method is one of the strength design approach by retrofit which can easily increase the ultimate lateral-load capacity of R/C buildings controlled by shear. The cycling load test, designed using an existing school building in Korea, was carried out in order to verify the seismic retrofitting effects of the proposed method in terms of the maximum load carrying capacity. The nonlinear static analysis was also conducted to establish a hysteresis model of the proposed strengthening method, and to investigate the consistency between experiment and analysis results. The results revealed that the proposed internal strengthening method installed in R/C frame enhanced conspicuously the strength capacities, and the test results can reasonably compared to those of the non-linear static analysis.


    본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 · 개선할 수 있는 새로운 개념의 내부접합형 철골프레임(ISF) 내진보강공법을 제안함과 동시에 내진보강효과를 검증 할 목적으로 기존 비내진상세를 가지는 중·저층 철근콘크리트 건축물의 골조를 대상으로 반복가력실험을 실시하여 내진보강 전과 후의 내력증진 및 변형능력을 검토하였다. 또한 반복가력실험 결과를 바탕으로 ISF 내진보강 골조의 비선형해석을 위한 각 부재의 이력 및 접합부 모델을 제안함과 동시에 제안한 모델의 타당성을 검증 할 목적으로 비선형정적해석을 실시하여 반복가력 실험결과와 비교 및 분석하였다. 연구결과 실험결과 대비 해석결과의 오차범위가 5% 이내로 거의 일치하는 것을 확인하였으며, 무보강 실험체 대비 약 2.5배정도 전단강도가 증가하여, 본 연구에서 개발한 ISF 내진보강법은 강도보강효과가 우수한 공법으로서, 전형적인 강도증진형 내진보강공법이라고 사료된다.

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    February 2019
  • Research Article

    Seismic Capacity Evaluation of Full-size Two-story R/C Frame Strengthened with HSWF External Connection Method by Pseudo-dynamic Test

    유사동적실험에 의한 HSWF 외부접합공법으로 내진보강 된 실물 2층 철근콘크리트 골조의 내진성능 평가

    Bok-Gi Lee, Dae-Sung Hwang, Yun-Chul Choi, You-Sok Kimi, Kang-Seok Lee

    이복기, 황대성, 최윤철, 김유석, 이강석

    A new HSWF (H-section Steel Window-typed Frame) external connection method was proposed for seismic strengthening of existing medium-and low-rise reinforced concrete buildings ...

    본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 · 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 HSWF (H-section Steel Window-typed Frame) 외부접합형 내진보강공법을 제안하였다. HSWF ...

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    A new HSWF (H-section Steel Window-typed Frame) external connection method was proposed for seismic strengthening of existing medium-and low-rise reinforced concrete buildings in this study. The external connection technique was developed considering the structural integral behavior between existing frame and strengthening member. The HSWF method, proposed in this study, is capable of carrying out the seismic rehabilitation construction while residents can live inside structures. The method is one of the strength design approach by retrofit which can easily increase the ultimate lateral load capacity of concrete buildings controlled by shear. Two full-size two-story reinforced concrete frames based on the existing school building without seismic details in Korea were designed and fabricated for the structural test. The pseudo-dynamic test was carried out in order to verify the seismic strengthening effects of the proposed method in terms of the maximum load carrying capacity and ductility. Test results revealed that the proposed HSWF strengthening method installed in reinforced concrete frame enhanced conspicuously the strength and displacement capacities, and the method can resist markedly under the large scaled earthquake intensity level.


    본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 · 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 HSWF (H-section Steel Window-typed Frame) 외부접합형 내진보강공법을 제안하였다. HSWF 내진보강법은 거주자가 거주가 가능하면서 내진보강 공사를 실시할 수가 있으며, 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 철근콘크리트 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 HSWF 외부접합형 공법의 유용성을 검증 할 목적으로 기존 비내진상세를 가지는 철근콘크리트 학교건물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 검증함과 동시에 내진보강효과를 검토하였다. 그 결과, 국내 내진설계용 지진수준인 200 gal 지진규모에서 무보강 골조는 붕괴를 하였지만, HSWF 외부접합형 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모(300 gal)를 상정한 경우에도 소규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 HSWF 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

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    February 2019