전편의 실험적 연구에 이어서, 기 수행된 4개의 외부 접합부 시험체에 현존하는 여러 강도 예측식을 사용하여 콘크리트 기둥-강재 보 접합부의 내진 성능을 결정하는 패널 전단 및 지압 강도를 평가하였다. 또한, 접합부 패널지역의 변형특성을 묘사할 수 있는 일련의 스프링을 사용한 macro 형태의 해석모델이 논의되었으며, 이에 따라 Drain-2DX 및 IDARC 등의 상용프로그램을 사용하여 접합부의 패널전단 및 지압 파괴형태의 변형을 포함하는 단순해석이 수행되었다. 강도 예측결과에 의하면 본 연구에서 제시하는 수정된 내부 콘크리트 패널 전단 강도식을 포함하고 있는 ASCE 방법이 실험결과에 가장 근접한 것으로 나타났으며, 본 연구에서 검토된 패널지역 변형을 고려한 단순해석모델은 향후 전체 건물해석에 사용할수 있는 것으로 판단되었다.

반복하중을 지지하는 4개의 2/3 크리 접합부 실험을 통하여 콘크리트 기둥 및 강재 보로 구성된 골조에 대한 외부 모멘트 접합부의 이력거동을 조사하였다. 주요 실험 변수는 접합부에 배치된 후프근의 수, 콘크리트만의 전단강도 발현응ㄹ 유도한 접합부 상세, 강재 보 플랜지 상, 하부에 스터드 형태의 전단키를 사용한 상세 등이다. 실험 시 관측된 균열양상, 파괴형상 및 다양한 계측결과에 근거하여 접합부 상세에 따른 각 시험체의 거동이 자세히 기술되었으며, 항복 후 보유강도, 강성저하 정도 및 에너지 소산능력 등이 분석되었다. 실험결과에 의하면, 이들 중 패널 및 인접 기둥 영역에 각각 2개의 후프근을 갖는 시험체 (CF3) 가 가장 우수한 이력응답을 나타냈으며, 이러한 형태의 접합부 상헤는 우리나와 같은 약진 지역에 적합할 것으로 판단되었다.

최근에 고온용 항공기 구조 재료로 Ti, Zr, V, Nb 및 Ta 등의 천이금속을 첨가한 Al 합금계 제조와 특성에 관한 연구가 되어져 왔다. 본 연구에서는 Al-Nb합금에 Zr을 첨가하여 상형성거동을 연구하였다. Al-1.3at.%(Nb+Zr) 합금에서 Nb와 Zr의 원자비를 1:3, 1:1 및 3:1로 하여 기계적합금화하였다. 기계적합금화하는 동안 Al-Nb-Zr의 형태변화와 미세구조를 SEM, XRD 및 TEM으로 관찰하였다. X-선 회절 시험에 의하여 Nb2Al 과 Al3Zr4가 생성됨을 확인하였다. 500˚C에서 1시간동안의 진공열처리에 의하여 Al3Zr, Al3Zr4 등의 금속간화합물을 형성하였다. 30시간동안 기계적 합금화한 분말을 열처리하여 TEM으로 관찰한 결과 100nm 이하의 금속간화합물 입자들을 관찰하였다.

자동차 휠, 멤버 등의 소재로 사용되는 인장강도 580MPa급 열연강판의 버링성형성을 향상시키기 위하여 강판의 신장 플랜지성(stretch-flangeability)에 대한 미세조직 및 열간압연후 냉각인자의 영향에 대하여 검토하였다. 열간압연후 3단 냉각제어 및 권취온도의 극저온화에 의하여 신장플랜지성이 우수한 페라이트-베이나이트 복합조직강의 제조가 가능하며, 3단 제어냉각에서 강판의 온도를 Ar3 직하의 페라이트변태역에서 일정 시간 유지하면 페라이트 변태 및 NbC의 석출이 조장됨을 확인하였다. 페라이트-베이나이트 복합조직 열연강판의 우수한 신장플랜지성은 3단 냉각 및 극저온 권취에 의한 등축 페라이트 분율의 증가, 입계 세멘타이트의 미세화 및 구성 상간의 경도차 저하에 의하여 타발공정에서의 미소균열 생성 및 전파가 억제되기 때문인 것으로 판단되었다. 아울러 0.08wt%C-1.5wt%Mn-0.04wt%Nb 성분계를 이용하여 제조된 인장강도 580MPa급 페라이트-베이나이트 복합조직 열연강판은 연신율 22% 이상, 구멍확장율 (신장플랜지성) 90% 이상의 재질특성을 가지며, 버링비 60% 이상의 자동차 휠 디스크에 적용 가능한 것으로 판명되었다.

고강도 콘크리트는 부재의 내력증가 뿐만아니라 내구성을 증대시키기 때문에 널리 사용되고 있다 그러나 고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 구조성능에 관한 연구자료는 충분하지 않은 실정이며 현행규준 또는 일반강도 콘크리트의 실험에 근거하고 있다 따라서 본 연구에서는 일반강도 (f_c'=240kg/\textrm{cm}^2) 및 고강도(f_c'=700kg/\textrm{cm}^2) 콘크리트를 사용하여 실제의 중진지역 30층 실제구조물의 2/3크기를 축소한 보와 기둥 슬래브로 구성된 네 개의 부분구조체를 제작하여 유사정적실험을 통한 구조거동과 파괴형태를 조사하고 전단내력에 대한 현행규준과 비교 검토하였다.

Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders were prepared by mechnical alloying (MA) in order to develop aircraft structure materials with lighter weight and lower cost than the conventional Ti and Ni alloys. The morphological changes and microstrutural evolution of Al-6wt.%Cr-3wt.%Zr nanocomposite metal powders during MA were investigated by SEM, XRD and TEM. The approximately 50m sized Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders has been formed after 20 h of MA. The individual X-ray diffraction peaks of Al, Cr and Zr were broadened and peak intensitied were decreased as a function of MA time. The observed Al crystallite size by TEM was in the range of 20 nm, which is a simliar value calculated by Scherrer equation. The microhardness of Al-Cr-Zr nanocomposite metal powders increases alomost linearly with increase of the processing time, reaching a saturation hardness value of 127 kg/ after 20 h of processing. The intermetallic compound phase of in the matrix was identifed by XRD and TEM.

0.07%C-0.014%Ti-0.015Nb-0.005%B강 (강종 B)을 각각 TMCP처리하여 그 기계적 특성과 B의 거동을 조사하였다. Ta-B강이 Ti-Nb-B강보다 인장강도는 더 우수하였으나 충격 흡수에너지는 훨씬 더 낮았다. Ta-B강의 강도가 Ti-Nb-B강보다 더 우수한 이유는 Ta-B강에서의 Ta의 석출강화 효과가 Ti-Nb-B강에서의 Ti와 Nb의 석출강화 효과보다 더 크기 때문으로 생각된다. Ta-B강은 입내파괴, Ti-Nb-B강은 임계파괴의 파괴양상을 보여이며, Ti-Nb-B강이 Ta-B 강보다 더 큰 충격 흡수에너지를 나타내었다. TMCP에서는 항온변태시의 평형석출과는 달리 연속냉각방법을 사용하였기 때문에 B가 결정립계에 평형적 또는 비평형적으로 편석되어 준안정상으로 생각되는 연속적인 필름 형태의 붕화물을 형성한다. 또한, 냉각속도의 차이에 따라 석출물은 결정질이 되거자 비정질이 되었다. B의 함량이 많은 Ti-Nb-B강에서는 석출물이 비정질상이었다. 한편, B함량이 적은 Ta-B강에서는 B강에서는 결정립계에서 B가 관찰되지 않아는데, 이것은 결정립계에서의 B의 석출이 B의 함량에 매우 민감함을 의미하는 것이다.

자동차의 엔진밸브 스프링으로 사용되는 Si-Cr 스프링강의 영구 변형 저항성과 내피로성이 우수한 고강도강을 개발하기 위하여 탄소함량을 증대시키고 Mo, V, W와 같은 합금원소를 기존의 SAE 9254 스프링강에 첨가하여 개발강을 제조했다. SEM및 EDX가 부착된 TEM을 이용하여 미세조직을 관찰했고, 크립시험 및 피로시험기를 이용하여 스프림의 영구 변형 저항성 및 스프링의 내피로성을 조사했다. 실험결과, 개발강은 피로 특성치는 기존강과 동등 수준이면서 인장강도가 기존강의 것보다 10%가 더높은 2100MPa 급의 고강도를 나타내었으며 또한 영구 변형 저항성도 현저하게 개선되었는데 이는 W, Mo의 첨가로 인해 템퍼링시에 세멘타이트의 성장이 억제되어서 세멘타이트의 석출물이 미세하게 되었기 때문이다.

고강도콘크리트(압축강도 400-700kgf/cm/sup 2)를 이용한 구조물의 강도성능과 휨변형을 정확히 구하는 해석방법을 제안하는 것이 본 연구의 목적으로서, 재료특성을 모델화하기 위하여 희귀분석을 이용한 고강도콘크리트의 응력-변형률관계와 사다리꼴 응력모델을 검토하여 그 적용성을 확인하였다. 내력과 변형의 해석방법으로서는 단면을 요소분할하여 재료의 응력-변형률관계를 이용한 모멘트-곡률관계의 해석을 이용하였다. 여기서 본 연구는 재료특성의 불확정 변수와 해석시의 반복계산에 의한 오차를 최소화하기 위하여 확률적 개념을 이용한 몬테카를로 시뮬레이션의 방법을 도입하여 내력 및 변위성능을 합리적으로 평가하였다.

용해와 주조, 압출과 열처리 기술의개선으로 고강도, 고파괴인성의 AI-Li-Cu 합금(2090 AI합금)을 제조하였다. 또한 준 산업용 규모(20kg)의 잉고트 제조공정을 확립하기 위해서 (1)선 (2)기계적 성질들에 미치는 열처리 영향 (3) 인장시험, 파괴인성 시험(KIc) 및 피로균열 전파시계를 갖고 있으며 최종 제품의 인장강도는 최대시효 조건에서 534MPa부터 566MPa이었고 연신율은 9%에서 11.9%정도였다. C-T 시편을 이용한 파괴인성 시험 결과 최대시효 조건에서 평면변형 파괴인성 (KIc)값은 39MPa√m였고 미시효 조건에서는 23MPa√m였다. 또한 0.1, 0.3, 0.5의 하중비에서 피로균열 전파시험을 행하였을때 임계응력 확대계수(δKth)는 각각 6.0, 5.3, 4.3 MPa√m이었다.

본 논문은 강섬유 보강 콘크리트 부재에 수직으로 기계적 정착된 고강도 확대머리철근의 정착성능을 평가하기 위하여 실시한 기초 인발실험결과를 정리한 것이다. 주요 실험변수는 강섬유의 혼입률, 콘크리트 강도, 정착길이, 확대머리철근 항복강도 , 전단보강유무 등이다. 실험체의 좌우 순피복두께는 확대머리철근 직경의 두 배로 계획하였다. 확대머리철근을 중심으로 1.5ldt,0.7ldt가 되는 위치에 힌지 지점을 두고, 확대머리 철근을 직접 인발하였다. 인발실험결과, 실험변수에 따라 콘크리트 파괴 및 철근 인장파단이 나타났다. 강섬유를 보강한 실험체가 동일한 변수의 강섬유를 보강하지 않은 실험체에 비히여 콘크리트 압축강도는 2.7~5.4% 크게 나타난 반면 인발강도는 20.9~63.1% 크게 나타나 정착성능 향상에 큰 기여를 하는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대해 확대머리철근과 평행한 전단보강근의 배근은 1.7~7.7% 인발강도를 증가시켰으나, 콘크리트 강도 증가를 고려할 때 정착성능 향상에 미치는 영향이 크지 않았다. 본 실험체 상세와 같이 강섬유보강 콘크리트 부재에 수직정착된 SD600의 확대머리철근 정착설계는 KCI2017, KCI2012의 정착길이 설계식을 그대로 사용할 수 있을 것 으로 사료된다.

이 논문의 목적은 다른 종류의 폴리에틸렌 섬유로 보강한 높은 연성을 갖는 고강도 시멘트계 복합체의 재료강도와 인장변형거동을 실험적으로 연구하는 것이다. 이를 위하여 압축강도 80 MPa 수준의 재료 및 배합을 결정하였고, 보강 섬유로서 2 종류의 폴리에틸렌 섬유를 사용하였다. 그리고 밀도, 압축강도, 1축 인장변형에 대한 일련의 실험을 수행하였다. 실험결과 시멘트계 복합체의 인장거동과 균열 패턴은 보강 섬유의 특성에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 적절한 폴리에틸렌 섬유를 사용함으로써 재료의 압축강도가 77.7 MPa 이고, 인장변 형성능이 7.9% 변형률인 시멘트계 복합체의 제조가 가능하다는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 단일강섬유와 하이브리드강섬유로 보강된 UHPC의 휨강도 및 연성을 평가하기 위해 세 개의 휨파괴형 보에 대한 4점 가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 단일섬유로 보강된 UHPC보다 하이브리드 섬유로 보강된 UHPC가 강도 및 연성 모든 측면에서 더 우수한 구조성능을 보유한 것으로 나타났다. 설계시의 안전성에 대해 평가하기 위하여, K-UHPC 구조설계지침에서 제공하는 방법에 따라 실험 체의 강도와 연성을 평가해본 결과 현재의 재료모델은 강도에 대해서는 보수적으로 평가할 수 있으나 연성에 대해서는 과대평가하는 것으로 나타났다.

숏크리트는 특성상 조기체적 불안성에 노출되므로, 강섬유등의 보강재를 사용한다. 그러나 해저터널 시공을 위한 숏크리트는 지속적으로 해수에 노출되므로 강섬유는 부식의 우려가 존재한다. 따라서 부식의 우려가 없는 폴리올레핀 섬유를 강섬유와 동시에 사용하여 숏크리트용 콘크리트의 물리적 특성을 분석하고자 한다. 각 섬유의 혼입율을 달리하여 압축강도, 휨강도 및 염해저항성을 평가한 결과 폴리올레핀 섬유와 강섬유의 혼합비율은 50:50이 적절할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 강섬유로 보강한 고강도 콘크리트의 인장 특성에 관한 실험 연구를 수행하였다. 부피비 1%의 강섬유를 혼입하여 직접인장강도 시편과 3점 하중재하 휨 실험을 위한 프리즘 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 균열 유도를 위하여 시편 중앙에 노치를 설정하였으며, 각 평가방법에 따라 실험을 수행하였다. 우선, 콘크리트의 균열 후 거동 특성을 파악하기 위하여 직접인장강도 실험을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였으며, 3점 하중재하 휨 실험을 통하여 하중-CMOD 곡선을 얻고, 역해석을 수행하여 응력-변형률 곡선을 분석하였다.

Concrete is most widely used construction material in the world. Its superior properties make it a suitable material for utilization. Modern age concretes are more durable and have high strengths as compared to old age concretes. However, these high strength concretes presents high shrinkage at early-ages, which is due to low water/binder (w/b) ratios. Keeping in view this problem, this research study is conducted. Mortars were made with cement and silica fume as binders with incorporation of two different size ranges of tea waste particles. Setting time, flow and chemical shrinkage of fresh mortars were investigated. The results showed that the addition of saturated tea waste particles reduced the chemical shrinkage at early ages as compared to the mixes without tea waste particles.

본 연구에서는 선별파쇄 골재 등 부순 골재에 포함된 토분함유량 규정치를 정하는 연구의 일환으로써 골재 토분이 모르타르의 기초적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 토분함유량이 증가할수록 유동성과 휨강도는 감소하고, 공기량은 증가하며 압축강도는 1 % 전후에서 증가하는 경향도 나타났으나 전반적으로 감소하였다.

최근 지진의 발생 빈도가 잦아지면서 고강도 내진 철근에 대한 관심이 급증하였다. 그러나 현재 콘크리트구조 학회기준 (2017)에서는 철근콘크리트 부재의 전단철근의 항복강도를 500MPa로 제한하고 있다. 이 논문에서는 이러한 설계기준항복강도 제한을 확장하기 위해 고강도 내진 철근을 사용한 철근콘크리트 보의 실험을 수행하였다. 실험에는 항복강도가 400MPa, 500MPa, 700MPa인 전단철근이 사용되었으며 전단철근의 배근간격을 변수로 하여 철근비에 따른 철근콘크리트 보의 전단거동을 비교하였다. 실험결과 철근량과 철근의 항복강도가 증가할수록 전단강도비가 감소하는 경향이 나타났다.

본 연구에서는 일반적으로 사용되는 직사각형 부재 대신 초고강도 콘크리트를 적용하여 비정형 형상으로 제작된 구조부재를 설계 하였다. 비정형 형상으로 부재를 실험체를 제작하기 위해 80-200MPa의 높은 압축강도, 10-20MPa 인장강도와 1.0-5.0%정도의 고인성인장변형률을 가진 초고강도 콘크리트를 사용하였다. 또한 정확한 비정형 형상을 제작하기 위해 비정형 거푸집 기술을 새롭게 고안하여 적용 검토하였다.