내진설계기준이 개정됨에 따라 기 시공된 철근콘크리트 건축구조물의 내진보강에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 내진철근상세가 적용되지 않은 철근콘크리트 기둥의 경우 지진이 발생할 경우 취성적인 전단파괴가 발생할 가능성이 크다. 본 연구에서는 아라미드 FRP를 이용하여 비내진상세 철근콘크리트 기둥의 휨 및 전단내력 보강 후, 실험체를 반복횡하중 가력하여 아라미드 FRP의 내력 상승효과 및 연성능력의 증가를 확인하였다. 무보강 및 아라미드 FRP 보강 실험체를 비교 한 결과 아라 미드 FRP 보강이 비내진상세 철근콘크리트 기둥의 내력을 증가시키고 연성능력 또한 증가시킴을 확인하였다. 또한 비내진상세 철근콘크리트 기둥의 아라미드 FRP 보강 시 기둥 뿐만 아니라 접합부의 보강 또한 필요함을 확인하였다.

본 논문에서는 아라미드 스트립을 이용하여 영구거푸집을 제작하고 철근 콘크리트 기둥에 적용하여 성능을 평가하였다. 보강된 철근콘크리트 기둥의 구조거동을 평가하기 위하여 총 3개의 기둥을 제작하였다. 1개의 실험체는 무보강 실험체로서 비내진 상세의 기둥이며 다른 두 실험체의 경우 내진설계가 적용되거나 아라미드 섬유보강 영구거푸집으로 보강하였다. 기둥의 전형적인 성능평가를 위하여 일정한 축하중하에서 정적반복가력 실험을 수행하였다. 실험결과 무보강 실험체와 비교하여 전단 강도, 연성 및 에너지 소산능력을 증가시켰으며 반복하중으로 인한 강도 및 강성 저감에서 우수한 성능을 보였다. 따라서, 본 연구에서 제안한 아라미드 보강 영구거푸집은 기존 RC 기둥의 내진성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

To study the seismic resistance of the shear capacity of the RC beam-column joints of two-story and four-story RC buildings, sample buildings are designed with ordinary moment resisting frame. For the shear capacity of joints, the equations of FEMA 356 and NZ seismic assessment are selected and compared. For comparison, one group of buildings is designed only for gravity loads and the other group is designed for seismic and gravity loads. For 16 cases of the designed buildings, seismic performance point is evaluated through push-over analysis and the capacity of joint shear strength is checked. Not only for the gravity designed buildings but also for seismic designed buildings, the demand of joint shear is exceeding the capacity at exterior joints. However, for interior joint, the demand of joint shear exceeds the capacity only for one case. At exterior joints, the axial load stress ratio is lower than 0.21 for gravity designed buildings and 0.13 for seismic designed buildings.

우리나라는 지진으로부터 안전한 국가라는 인식이 형성되었으나 최근 경주와 포항 지진에 의해 발생된 구조물 피해로 구조물 안전성 확보를 위한 관심이 증가하고 있다. 국내 중저층 건축물에 다수 적용되고 있는 철골 모멘트 골조는 기본적인 내진성능을 보유하고 있지만 보-기둥 접합부의 소성변형으로 인한 취성파괴로 다양한 문제를 발생시킨다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 구조물에 상온에서 잔류변형으로부터 원형복원이 가능한 초탄성 형상기억합금의 활용에 관한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소성변형이 집중되는 보 플랜지 부재에 초탄성 형상기억합금 보강판을 활용한 보–기둥 접합부에 대하여 실험을 통한 실질적인 내진성능을 평가하고자 한다.

제한된 토지의 효율적 이용을 위하여 건물들이 점점 더 거대화, 초고층화 되어가고 있기 때문에, 대형합성기둥에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. 선행 연구를 통하여 리브를 갖는 냉간성형강재를 사용하여 구조적으로 안정적이며 경제적 인 충전강관기둥(ACT Column Ⅰ)이 기존에 개발되었으나, ACT Column Ⅰ은 크기가 제한(618×618)되는 문제가 있기 때문에 새로운 폭 1m이상 고하중용 대형합성기둥의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 폭이 커지고 접합부 형식이 단순해지는 대형합성기둥(ACT Column Ⅱ)를 제안하고, 바인딩프레임이 보강된 실험체를 중심압축가력하여 구조성능을 확인하였다. 콘크리트 충전 여부 및 바인딩프레임의 보강 폭과 면적을 변수로 한 바인딩프레임 보강 실험체를 중심압축가력 하여 실험체 최대내력 값과 KBC2016 합성구조 설계메뉴얼에 따른 설계내력을 비교한 결과 ACT Column Ⅱ이 대형합성기둥으로써 안정적으로 거동함을 확인하였다.

콘크리트로 채워진 강관기둥은 많은 구조 시스템에서 기둥으로 널리 사용되며 강재가 항복하고 구속효과가 감소하여 국부 좌굴이 발생한다. 이러한 단점을 극복하기 위해 FRP를 보강하여 국부 좌굴을 지연시키는 방법을 제안한다. 이 논문은 반복 압축하에서 FRP로 보강된 CFT의 압축성능에 관한 것이다. 두 가지 유형의 FRP (Aramid FRP, SRF Polyester Belt)가 다양한 보강두께와 겹수로 CFT 외부에서 보강하여 비교 분석된다. 또한, CFRP에서 제안 및 사용된 공식에 기초하여 시험 기관의 실험 값을 평가하고 그것이 사용될 수 있는지를 결정할 것이다.

Many reinforced concrete (RC) buildings constructed prior to 1980's lack important features guaranteeing ductile response under earthquake excitation. Structural components in such buildings, especially columns, do not satisfy the reinforcement details demanded by current seismic design codes. Columns with deficient reinforcement details may suffer significant damage when subjected to cyclic lateral loads. They can also experience rapid lateral strength degradation induced by shear failure. The objective of this study is to accurately simulate the load-deformation response of RC columns experiencing shear failure. In order to do so, model parameters are calibrated to the load-deformation response of 40 RC column specimens failed in shear. Multivariate stepwise regression analyses are conducted to develop the relationship between the model parameters and physical parameters of RC column specimens. It is shown that the proposed predictive equations successfully estimated the model parameters of RC column specimens with great accuracy. The proposed equations also showed better accuracy than the existing ones.

기존 콘크리트 구조물에 대한 효과적인 내진보강 개발을 위하여 아라미드 FRP 보강 기둥 및 SRF 공법을 사용한 폴리에스테르 보강 RC기둥의 구조실험을 수행하였다. 실험 변수는 아라미드 시트의 두께와 스트립 보강 유무, 그리고 SRF공법 폴리에스테르 벨트의 두께이다. 실험결과는 무보강 실험체와 보강 실험체의 강도와 에너지 소산능력을 비교하여 평가하였다. 실험 결과 아라미드 섬유 보강과 SRF공법 보강이 RC기둥의 내진성능 향상에 효과적임을 확인하였다.

최근 국내에서는 고층 벽식 아파트 건설 시, 하부 주차공간과 공용공간 확보를 위하여 RC 전이슬래브 시스템을 사용하는 경우가 증가하고 있다. 하지만 두께가 얇은 RC 무량판 슬래브를 위해 개발된 설계방법 및 구조성능평가 방법을 두께가 매우 두꺼운 전이슬래브 구조설계에 그대로 사용하고 있다는 문제점이 있다. 따라서 합리적인 전이슬래브의 구조설계를 위해서는 RC 전이슬래브 시스템의 2면 전단거동 양상에 대한 명확한 분석이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 전이슬래브의 두께, 콘크리트 강도, 전단경간비, 철근비 등 다양한 설계변수에 따라 비선형 FEM을 이용하여 전이슬래브의 2면 전단거동을 분석 하였다. 또한 비선형 FEM 해석결과와 기존의 2면 전단강도 평가식으로 예측한 전단강도를 비교분석하여 기존 평가식의 전이슬래브 2면 전단강도 평가 유효성을 검토하였다.

초고층 건물의 횡변위 제어를 위하여 사용되는 아웃리거를 기존의 철골 트러스 대신에 철근콘크리트 벽체로 대체할 수 있다. 철근콘크리트 아웃리거 벽체를 외부 기둥에 연결할 경우에는 축력뿐만 아니라 전단력과 모멘트가 외부 기둥에 유발될 수 있다. 본 연구에서는 아웃리거 벽체 외단부의 회전으로 인한 외부 기둥의 전단력을 수식으로 유도하고 그 값을 유한요소해석 결과와 비교하였다. 유한요소해석에서는 층별 연결보의 효과와 전단벽과 아웃리거를 보와 평면응력요소로 모델링한 효과를 분석하였다. 층별 연결보의 효과는 거의 없었으며 평면응력요소는 보요소보다 더 큰 강성을 가진 것으로 해석되었다. 아웃리거 벽체의 외단부 회전으로 인한 외부기둥의 층간 회전각과 전단력은 허용값에 비하여 상당히 작은 값이 발생하였다. 따라서 초고층 건물에 철근콘크리트로 된 아웃리거 벽체를 적용할 경우에도 외부 기둥에 유발되는 전단력과 모멘트에 대하여 별도의 검토를 할 필요는 없을 것으로 판단된다.

ACT Column은 기존 CFT 기둥보다 얇은 강판으로도 동일한 구조적 성능을 발휘할 수 있으며, 콘크리트의 구속효과와 강관의 항복 후 좌굴응력의 향상을 기대할 수 있다. ACT Column은 보-기둥 접합부에 외다이아프램을 사용한 접합상세가 적용된다. 그러나 ACT Column 외부에 콘크리트가 피복되는 SRC 타입에서는 외다이아프램을 사용한 접합부의 적용이 난해하다. 그래서 ACT Column의 외부에 수직 스티프너와 수평 스티프너를 사용한 접합상세를 제안하였다. 본 논문에서는 제안상세를 대상으로 단순인장실험을 통해 성능검증을 수행하였다. 실험체는 현장에 사용량이 많은 크기의 ACT Column 으로 2개의 실험체를 제작하였다. 보 플랜지와 보 플랜지의 양측부에 부착된 윙플레이트를 통해 보 플랜지의 단면 내력이 링다이아프램으로 전달되는 명확한 응력전달매커니즘을 나타내었으며, 보 플랜지 전단면이 소성화되어 파괴되었다. 윙플레이트의 크기가 클수록 하중전달량이 증가하였으며, 제안한 접합상세의 강도평가식을 제시하였다.

Existing reinforced concrete building structures have seismic vulnerabilities under successive earthquakes (or mainshock-aftershock sequences) due to their inadequate column detailing, which leads to shear failure in the columns. To improve the shear capacity and ductility of the shear-critical columns, a fiber-reinforced polymer jacketing system has been widely used for seismic retrofit and repair. This study proposed a numerical modeling technique for damaged reinforced concrete columns repaired using the fiber-reinforced polymer jacketing system and validated the numerical responses with past experimental results. The column model well captured the experimental results in terms of lateral forces, stiffness, energy dissipation and failure modes. The proposed column modeling method enables to predict post-repair effects on structures initially damaged by mainshock.

대부분의 소비자들이 질 좋은 음식을 선호하기 때문에, 농장에서는 소비자들의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 시설을 이용하고 있다. 가장 대표적인 시설은 플라스틱 온실과 유리온실이다. 국내의 플라스틱 온실 과 유리 온실의 측고는 3m 내외이다. 결과적으로 작물의 생산성이 제한되고, 이를 해결하기 위해서는 기둥의 높이를 증가시켜 온실의 측고를 높이는 것이다. 온실 기둥상승 장치는 멈춤장치, 공압 실린더 및 수직 부재 등으로 구성된다. 공압 실린더는 안전계수 1.5를 고려하여 직경 160mm와 행정길이 50mm로 설계하였으며, 노즐을 통하여 공기의 압력을 제어하였다. 1행정 시간을 30초 내외로 설계하기 위해서는 21.5L·min-1 공기가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 노즐의 직경은 0.5mm로 설계하였다. 압력이 0.9 MPa일 때 평균 인상력은 13,805N으로 계산된 값 15,612N에 근접하였다. 현장 시험결과 같은 열의 기둥과 오차가 발생하지 않았으며, 실제 유리 및 플라스틱 온실에 적용 가능한 것으로 판단되었다