셀프-프리스트레싱을 적용할 수 있는 철계-형상기억합금을 콘크리트 기둥에 적용하기 위한 연구가 일부 연구자들에 의해 수행되었으며, 이러한 철계-형상기억합금의 사용으로 셀프-프리스트레싱을 통 한 구속 효과가 입증되었다. 그러나 셀프-프리스트레싱을 통한 구속 효과를 정량적으로 규명하기 위 한 연구는 비교적 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 철계-형상기억합금으로 프리스트레싱된 콘 크리트의 일축압축 거동을 규명하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. 철계-형상기억합금 나선철근으로 구속된 콘크리트의 일축압축 거동을 예측하기 위해 파괴에너지에 기반한 응력-변형률 모델이 제안되 었다. 파괴에너지는 콘크리트 내부 변형률 게이지가 부착된 아크릴 바를 통해 측정되었다. 실험 변수 로 철계-형상기억합금 나선철근의 간격, 활성화 온도, 콘크리트 압축강도가 고려되었다. 파괴에너지는 나선철근의 간격이 감소됨에 따라 증가하였으며, 활성화 온도가 증가됨에 따라 감소되는 것으로 확이 되었다. 또한, 파괴에너지에 기반한 응력-변형률 모델은 철계-형상기억합금 나선철근으로 구속된 콘크 리트의 일축압축 거동을 비교적 유사하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

By developing molds and facilities to horizontally mold the functional part of the dry-cast concrete block, We intend to develop molds and a series of facilities to horizontally mold the functional part of the dry-cast concrete block to increase production per cycle while maintaining existing production methods and major facilities. In order to do so, CAE analysis is first required to develop molds and facilities for horizontally molding the functional part of the drycast concrete block in the horizontal direction. The procedure will be carried out by reviewing the validity of boundary conditions and physical properties, 3D modeling, grid generation, construction of analysis models, model validity, analysis according to frequency changes, and analysis according to physical properties. First, through the comparison of two-point support, three-point support, and two-point and three-point support in the constraint conditions, We would like to compare it with the actual molded product in the horizontal direction. But first of all, it is considered two-point support in the constraint conditions in this paper.

This study reports an experimental and analytical exploration of concrete columns laterally confined with Fe-based shape-memory alloy (Fe-SMA) spirals. For performing experiments, Fe-SMA rebars with a 4% prestrain and diameter of 10 mm were fabricated and concrete columns with internal Fe-SMA spiral reinforcement were constructed with a diameter of 200 mm and height of 600 mm. An acrylic bar with an attached strain gauge was embedded in the center of the specimen to measure local strains. Experimental variables encompassed the Fe-SMA spiral reinforcement, spacing, and activation temperature. Uniaxial compression tests were conducted after applying active confinement to the concrete columns through electrical-resistance heating. Notably, as the Fe-SMA spiral spacing decreased, the local failure zone length and compressive fracture energy of the prepared specimens increased. Additionally, a model incorporating compressive fracture energy was proposed to predict the stress–strain behavior of the. This model, accounting for active and passive confinement effects, demonstrated accurate predictions for the experimental results of this study as well as for previously reported results.

본 연구는 형상기억합금을 이용한 능동구속기법의 콘크리트 기둥 내진보강효과를 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 기존 니켈-티타늄계 형상기억합금보다 저렴한 철계 형상기억합금(Fe SMA)을 선정하여 능동구속기법에 적용하였다. 비내진 상세 를 가진 네 개의 동일한 원형 콘크리트 기둥을 제작한 후 기둥 하단부에 각기 다른 외부구속(무구속, CFRP 구속, Fe SMA 구속) 을 적용하였다. 정적수평반복가력실험 결과, 구속이 적용된 모든 기둥은 콘크리트 기둥의 연성적 휨거동을 이끌어내는데 효과 적인 것으로 밝혀졌다. 특히 Fe SMA 구속은 CFRP 구속에 비해 기둥 하단부 소성힌지에서 콘크리트의 박락 및 손상을 줄이는데 더욱 효과적이었다.

지난 수십 년간 발생한 강진으로 인해 철근의 내부 구속력이 부족한 철근 콘크리트(RC) 기둥에 수많은 심각한 피해가 발생하였다. 다양한 보수공법 중 형상기억합금(SMA)을 이용한 능동구속 기법은 지진에 취약한 RC기둥의 휨 연성을 높이는 데 유의미한 결과를 보였다. SMA로 구속된 RC기둥의 동적거동에 관한 연구는 선행 연구자들에 의해 실험적으로 수행되었지만 구조적인 모델 개발은 거의 수행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 다양한 조건에서 능동구속된 RC기둥의 지진 시 거동을 확보하기 위해 SMA와이어로 보강된 RC 기둥의 진동대 실험 결과를 바탕으로 한 능동구속된 RC 기둥의 해석 모델을 제안한다. 제안된 해석모델은 양방향 지진력에 의한 SMA- RC기둥의 동적 거동 및 손상 정도를 확인할 수 있는 것으로 나타났다.

콘크리트포장은 타설 후 온도와 습도 같은 환경요인의 변화에 의해 부피변화를 일으킨다. 만약 이러한 부피변화가 하부지반이나 인접 구조물로부터의 마찰과 같은 외부구속 요인, 단면 내 온·습도의 비선형 분포와 같은 내부구속 요인에 의해 구속을 받게 되면 응력이 발생하게 되며, 이 응력이 콘크리트의 인장 강도를 초과하면 균열이 발생하게 된다. 체적에 비해 상대적으로 단면적이 작고 구속조건이 과대한 콘크 리트포장의 경우 환경하중에 의한 구속응력을 완화하기 위하여 일반적으로 타설 후 수일 이내에 다수의 횡방향 균열을 일으키게 되며, 이러한 균열은 궁극적으로 스폴링(spalling)이나 펀치아웃(punchout)과 같은 콘크리트포장 파손 및 내구성능 저하와 같은 부정적인 영향을 초래하게 된다. 따라서 보다 나은 콘 크리트포장의 장기공용성을 확보하기 위해서는 콘크리트포장의 구속응력 발현을 정확히 예측하고, 이와 관련된 설계 인자들의 적절한 기준을 마련하는 것이 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트포장의 응력과 관련된 요소들인 크리프와 빌트인컬링(built-in-curling)이 구 속응력 발현에 미치는 영향을 현장실험과 계측 결과의 이론적인 분석을 통하여 정량적으로 평가하였다. 그 결과, 크리프의 영향은 시간이 경과함에 따라 점차 증가하는 반면에, 빌트인컬링의 영향은 급격히 감 소하여 콘크리트포장 타설 후 30일 이내에 대부분 소멸됨을 확인하였다. 본 연구의 결과는 콘크리트포장 체를 완전탄성체로 간주하고 콘크리트 경화시의 온 ․ 습도 분포가 단면에 걸쳐 균일하다고 가정하는 기존 포장설계법의 개선 방향을 제시함으로써, 보다 더 정확한 콘크리트포장 설계 및 시공을 위한 중요한 정보 를 제공할 것으로 기대된다.

PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate the degree of restraint (DOR) of longitudinal steel at continuously reinforced concrete pavement (CRCP) against environmental loadings. METHODS : To measure the longitudinal steel strain, 3-electrical resistance and self-temperature compensation gauges were installed to CRCP test section (thickness = 250mm, steel ratio = 0.7%) and continuously measured 10 min. intervals during 259 days. In order to properly analyze the steel strains first, temperature compensation process has been conducted. Secondly, measured steel strains were divided into 12 phases with different events such as before paving, during concrete hardening, and after first cracking, etc. RESULTS : Thermal strain rate (TSR) concept is defined as the linear strain variations with temperature changes and restraints rate of longitudinal steel against environmental loadings (especially thermal loading) with different cases is defined as degree of restraint(DOR). New concept of DOR could be indirect indicator of crack width behaviors of CRCP. CONCLUSIONS: Before paving, DOR of longitudinal steel is almost same at the coefficient of thermal expansion of steel (12.44m/m/℃) because of no restraint boundary condition. After concrete pouring, DOR is gradually changed into -1 due to concrete stiffness developing with hydration. After first cracking at crack induced area, values of DOR are around -3~-5. The negative DOR stands for the crack width behavior instead of steel strain behavior. During winter season, DOR reached to -5.77 as the highest, but spring this values gradually reduced as -1.7 as the lowest. Based on this observation, we can presume crack width decreased over time within the time frame of this study. This finding is not consistent with the current theory on crack width variations over time, so further study is necessary to identify the causes of crack width reducing. One of the reasons could be related to concrete stress re-distribution and stress relaxation.

This paper investigates experimentally the confinement effect on concrete. For this purpose, outside lateral reinforcement members made of stainless steel and GFRP were employed. Then, uniaxial compressive tests on concrete cylinders incorporating the members were conducted. A total of 30 cylinder specimens, specifically, 6 unconfined specimens, 12 specimens confined by stainless steel and 12 specimens confined by GFRP, were fabricated. The failure patterns of both unconfined and confined specimens were assessed and discussed based on experimental results. The results proved that the maximum stress and corresponding strains of the cylinders confined using the proposed hoops are increased in comparison with those of the unconfined. This supports that the current work can be used for retrofitting concrete members and structures and thus may lead to increased stability of such structures.

In this study, uniaxial compression tests were performed to investigates the stress-strain relations of Double Skinned Composite Tubular Columns reinforced with steel tube. The confined concrete has been known as the strength of concrete increases significantly. Specimens reinforced with outer and inner steel tube were tested by uniaxial compression test. To investigate the influence of concrete strength increase by confining conditions in steel tubes, 8 specimens with different thickness of tube, hollowness ratio and concrete strength were tested and compared with other researcher's concrete material model.

본 연구는 외부 온도변화에 따른 GFRP 횡구속 콘크리트 압축부재의 강도특성에 대한 성능을 조사, 평가하였다. 일반적으로 외부 보강재에 의하여 구속된 압축부재의 성능평가는 과거 많은 연구자들에 의하여 수행되어 왔는데 복합재료를 이용한 구속 콘크리트의 경우, 복합재료 자체의 외부환경(자외선, 습도, 온도 등)에 대한 단점으로 인하여 상대적으로 뛰어난 중량 대비 구속에 따른 압축성능 개선효과에도 불구하고 그 신뢰성에 많은 어려움을 겪어왔다. 본 연구는 이들 콘크리트 횡구속 복합재료 보강재에 대하여 고온으로의 외부온도 변화 시 FRP로 횡구속된 콘 크리트 압축부재의 강도변화 거동을 통한 FRP보강재의 구속효과에 대한 변화를 알아보기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 수행된 실험연구에서는 건설용 보강재료로 가장 많이 활용되는 GFRP를 대상으로 상온(20℃), 100℃, 15 0℃, 200℃까지 온도를 상승하여 실험하였으며 가온 시 노출시간의 경우 국외선행연구 및 사전 모의실험을 통하여 약 60분간 시험체를 설정온도에 노출시켜 실험을 진행하였다. 제작된 시험체들은 모두 KSF 2405의 절차에 따라 압축실험을 실시하였으며 그 결과 외부온도가 증가함에 따라 GFRP보강재의 횡 구속력이 점진적으로 감소되어 GFRP 구속효과가 100℃, 150℃, 200℃에서 각각 약 8%, 29%, 27% 감소하는 것으로 나타냈다.

본 연구에서는 기존 원형 CFT기둥 실험체와 탄소섬유쉬트로 추가구속된 원형 CFT기둥 실험체의 단조압축거동 및 압축내력평가에 관한 실험을 수행하였다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수와 직경-두께비이며, 실험변수에 따라 총 10개의 실험체를 제작하여 단조압축실험을 수행하였다. 실험을 통하여 기존 CFT 실험체와 탄소섬유쉬트로 구속된 CFT 실험체의 파괴거동, 하중-축변위 곡선, 최대내력, 변형성능을 비교한다. 끝으로 탄소섬유쉬트의 추가구속을 통해 기둥의 국부좌굴을 지연시켰으며 구속효과로 인해 내력은 상승하는 것으로 나타났다.

본 논문에서는 탄소섬유관으로 구속된 무근 콘크리트 원형 및 각형 기둥에 대한 축하중 및 횡하중 재하 실험을 수행하고, 실험결과를 바탕으로 하여 몬테카를로 해석을 이용한 신뢰성 해석을 수행함으로써 탄소섬유관으로 구속된 무근 콘크리트 원형 및 각형 기둥과 탄소섬유관으로 구속된 철근 콘크리트 원형 및 각형 기둥의 두 가지 경우에 대한 강도저감계수를 예측하였다. 해석 결과, 무근의 경우에는 강도저감계수가 0.7로 예측되었고, 철근이 삽입된 경우에는 강도저감계수가 0.85로 예측 되었다. 이러한 계수값은 원형과 각형인 경우 모두 같은 계수값을 보여주었다.

철근콘크리트부재가 갖는 균열의 발생, 항복 및 파괴 등의 단계별 역학적 거동의 특성을 정확히 예측하고 모사할 수 있는 해석기법의 개발을 목적으로 하였다. 이를 위해서 균열발생후의 철근과 콘크리트의 부착거동, 균열면에서의 골재의 맞물림 거동 및 철근항복후의 모델링 등에 의해서 반복하중을 받는 철근콘크리트 구조부재의 항복후 파괴거동을 예측할 수 있는 해석모델을 개발하였다. 두께가 서로 다릉 부재간의 접합부에서는 단면강성이 급변하기 때문에 기초의 바닥으로부터 철근의 인발, 접합면의 미끄러짐 및 접합면의 관입 등의 국소적인 불연속 변형이 집중하게 된다. 이와 같은 국소적인 불연속 교각구조의 변형능력에 미치는 기여도는 일반적으로 무시할 수 없는 정도이므로, 불연속 변형을 고려하기 위한 접합요소(joint element)를 도입하였다. 또한 축방향철근 및 횡방향 구속철근의 유무 및 그 양 등에 따른 구속효과를 적절히 표현할 수 있는 해석모델을 개발하였다. 각각의 해석모델들을 조합한 유한요소 해석프로그램에 의한 결과를 다른 연구자들의 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.

본 연구는 철근콘크리트 뼈대구조물의 실제적인 단부경계조건을 고려한 철근콘크리트 기둥에 대한 인접부재의 강성을 비선형거동과 부합시켜 해석하고, 인접부재의 단부구속효과를 고려한 중심축하중을 받는 장주의 극한강도를 해석하고저 해석모델을 정립하여 보-기둥의 2차강성매트릭스 해석법에 의하여 이론적으로 해석하는데 있다.

본 연구에서는 각기 다른 각도와 시트장수(3T, 5T 및 7T)로 제작된 카본시트 튜브로 구속된 원형 콘크리트 기둥의 압축강도 실험을 수행한 후 압축강도 실험실과 강도감소계수를 제안하였다. 실험체는 300 mm x 600 mm 크기로 제작하였으며, 탄소섬유의 각도는 90 ° ± 0 °, 90° ± 30°, 90° ± 45°, 90° ± 60°, 90° ± 75° 및 90° ± 90°이다. 압축강도 실험은 10,000 kN UTM을 이용하여 0.01 mm/sec 가력속도의 변위 제어법 으로 실험을 수행하였다. 실험결과의 회귀분석을 통하여 각도별 압축강도 및 극한변형률을 예측하는 실험식을 제안하였으며, 국내 콘크리트 부재의 설계법인 극한강도 설계법 적용을 위한 강도감소계수를 제안하였다. 강도감소계수는 Monte Carlo Analysis를 이용하여 해석을 수행하 였으며 그 값은 0.64로 제안하였다. 탄소섬유시트를 이용하여 카본튜브를 제작하는 것은 시공자의 기술력에 따라 구조성능이 좌우될 수 있으 므로 카본튜브 제작 및 시공 시 각별한 현장관리가 요구된다.

The object of this study is to investigate the confined effects of specimens using GFRP(glass fiber reinforced polymer) sheet and PET(polyethylene terephthalate) sheet. Since GFRP and PET sheet have a grate deformation capacity, the brittle failure of concrete can be avoid. A total of specimens is sixteen and major variables are the type of strengthen material and strengthening layer. As a result of test, specimens reinforced with a glass fiber sheet compare to the standard specimen have a significant increase both strength and ductility. Ductile of the specimens reinforced with PET is superior to it of the GFRP regardless of strengthening layer. However, in the strength effect aspect is not great compare to the ductile. Resultingly, it is judged that the reinforced method with PET is available to apply field application.