The thermal stability and mechanical properties of Nephila clavata and Bassaniana decorata spider silks were measured and compared with those of aramid and polyester fibers. The thermal stability of the spider silk was lower than those of the commercial aramid and polyester fibers. However, the mechanical properties of the spider silk were far superior to that of the polyester fiber. The effect of the water content of the spider silk on its thermal stability and mechanical property was examined by conducting the silk to heat treatment at 100℃ under vacuum for various times. The results indicated that spider silk subjected to heat treatment for 1.5 hr had excellent thermal stability and mechanical property.

본 연구에서는 일반강도 슬래브가 기둥 사이로 지나가는 형태의 모서리 기둥에 대한 유효압축강도 예측식을 개발하고자 하였다. 예측식 개발을 위해서 고강도 기둥-일반강도 슬래브 접합부와 조적조 구조의 유사성을 이용하였으며, 이에 더하여 기둥 단면치수에 대한 슬래브 두께의 형상비를 고려하였다. 제안된 식에 의한 예측값과 실험값의 비교를 통해 신뢰도를 확인하였으며, 설계기준 및 타 연구자들에 의한 제안식과 비교를 통해 우수성을 검증하였다. 연구결과, 제안식은 예측치에 대한 실험값의 비가 평균 1.02, 표준편차 0.15를 보여 콘크리트 구조기준 (2012)을 포함한 타 유효압축강도 예측식들에 비해 정확도 및 일관성 모두 우수한 결과를 나타냈다.

Finite element analysis is conducted for investigation of structure behavior of high strength concrete(HSC) column-normal strength concrete(NSC) slab connection according to aspect ratio(h/c). Analysis method is verified through comparison of experiment and analysis. As a result, regarding to the aspect ratio, the ultimate strength of column-slab connection decreased as the column dimension increased while the slab thickness did not influence on the ultimate strength of the connection.

폭발사고나 테러 등이 증가함에 따라 구조물 방폭성능의 요구가 증가되고 있다. 국내에서도 폭발사고 등에 대비하기 위한 방폭구조물의 수요가 증가할 것이며, 이를 위해서는 다양한 측면의 관련 연구가 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 철근상세가 보-기둥 접합부의 방폭성능에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 표준 시험체는 보-기둥 설계매뉴얼을 바탕으로 정하중에 대해 설계되었으며 이 외에 철근상세에 따른 영향을 분석하기 위해 휨, 전단, Diagonal철근 등이 보강된 시험체와 비교하였다. 접합부의 방폭성능을 평가하기 위해 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA에 의한 해석적 연구가 수행되었다. 해석결과는 시험체의 파괴형상, 변형, 지점회전각 그리고 철근의 응력을 포함하고 있다. 추가적인 휨철근이 보강된 시험체의 방폭성능을 표준 시험체와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으나, Diagonal 철근이 보강된 시험체는 보 영역에서 발생하는 소성힌지영역을 이동시켜 접합부의 안전성을 확보하는 등 방폭성능을 향상시켰다. 따라서 동일한 철근비에서 휨철근보다 Diagonal철근이 폭발하중에 더 효율적으로 저항하는 것을 확인하였다. 이에 더하여 전단철근이 배근된 시험체는 우수한 방폭성능을 보였으며, 이를 통해 폭발하중을 받는 콘크리트 구조에서 휨 성능과 함께 전단성능 역시 중요한 고려사항임을 확인할 수 있었다.

In this study, using the general-purpose structural analysis program, prediction of thermal crack of ultra-high-strength concrete(UHSC) columns were investigated. Parameters were column shape and column size of UHSC columns that have higher temperature rise than normal strength concrete. Thermal crack behaviors according to UHSC column shape were investigated.

Recently, the trend toward larger structures continues and accelerates demand for ultra-high-strength concrete (UHSC) which satisfies structural performance. Most of researchers study on the method to increase the strength of ultra-high-strength concrete for the demand of construction market. For the application, however, ultra-high-strength concrete was needed lots of experimental study from material properties and mechanical properties to evaluate structural behavior. Currently, the design standard for concrete shrinkage and creep is limited to a range of 20 MPa to 70 MPa. It should be compensate the previous design standard to using for ultra-high-strength concrete. the ultra-high-strength concrete is appeared large autogenous shrinkage and crack may be occurred in less shrinkage once water to binder ratio is small and unit binder is large. The ultra-high-strength concrete is subjected to critical influence on micro-cracking owing to the small porosity. It should be considered the long-term behavior likely shrinkage and creep while the architectural buildings and long-span bridges are designed. In this study, therefore, the long-term behavior of ultra-high-strength concrete was investigated the parameters of water to cement ratio.

In this study, rational prediction models for the effective compressive strengths of HSC corner and interior columns with intervening NSC slabs are developed. A structural analogy between HSC column-NSC slab joint and brick masonry is used to develop the prediction models. In addition, the aspect ratio of slab thickness to column dimension and the surrounding slab confinement effect are considered in the models. The proposed prediction model is verified by comparison with experimental results and various prediction expressions. As a result, with average test-to-predicted ratios of 1.00 for HSC corner columns and 1.09 for interior columns, the proposed equation provides superior predictions over all of the existing effective strength prediction approaches including KCI structural concrete design code(2012).

최근 초장대 교량, 초고층 빌딩 등 토목 및 건축 분야에서 초고강도 콘크리트에 대한 수요가 날로 증가추세에 있다. 특히 초고층 건축물 건립에 따른 고강도 콘크리트 사용이 증가함에 따라 화재시 폭렬현상 등 내화성능 저하에 대한 대책마련의 일환으로 설계기준강도 50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 대하여 내화성능관리기준을 법령으로 제정하여 시행하고 있다. 이에 따라 고강도 콘크리트의 내화성능 확보를 위한 연구가 다수 진행되었지만, 100 MPa 이상의 초고강도 콘크리트에 관한 연구는 거의 전무한 실정이다. 초고강도 콘크리트의 경우 내부 조직이 고강도 콘크리트에 비해 훨씬 더 치밀하여 고강도 콘크리트에 적용되는 일반적인 내화 방안으로는 화재시 내부 수증기의 배출이 어렵다. 뿐만 아니라, 화재시 또는 화재후의 구조적 성능에도 일반적인 고강도 콘크리트와는 다른 양상을 나타낼 수 있어 이에 관한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 화재 상황 하에서 초고강도 콘크리트 기둥이 소정의 하중을 지지할 수 있는 구조 성능의 확보 방안을 모색하고자 하였다.

본 연구에서는, 철근 밀집 감소, 노무비 및 보수 보강비 절약, 향상된 부식 저항성, 공기 단축 등의 장점을 가지고 있는 고성능 철근으로 휨 보강된 이방향 슬래브를 제작하고 구조실험을 실시하였다. 상부 휨철근비, 기둥 인접부 휨철근의 집중배근, 강섬유 보강 콘크리트의 타설을 변수로 하여 실험하였고, 펀칭 전단강도 및 균열후 강성을 일반 철근 및 GFRP bar로 휨 보강된 슬래브의 펀칭 전단실험 결과와 비교하였다. 또한, 휨철근의 변형률 분포 및 균열제어 효과 등을 비교, 분석하였고, 휨철근비 계산을 위한 유효폭 산정 방법을 검토하였다. 고성능 철근의 사용으로 펀칭 전단강도가 향상되었고, 휨 철근량을 감소시킬 수 있었다. 기둥 인접부 휨철근의 집중배근을 통해 철근비의 감소 때문에 작아진 강성을 회복시킬 수 있었고, 훌륭한 변형률 분포 및 균열제어 효과를 나타내었다. 또한, 기둥 인접부에 대한 강섬유 보강 콘크리트의 타설은 펀칭 전단강도의 증가와 균열 제어에 탁월한 효과를 보였다. 휨철근비 산정을 위한 유효폭은 기둥면으로부터 슬래브 두께의 2배 이상으로 확대하는 것이 합리적이라 판단된다.