고강도 경량골재콘크리트의 동결융해 저항성에 대한 실험적 연구

한상묵,최세규,김생빈 한국콘크리트학회 1998 콘크리트학회지 Vol.10 No.1

경량골재 콘크리트의 내구성과 경제성에 대한 인식 부족으로 조경재료나 인공토양 둥 구조부재 이외의 분야에 사용되고 있는 국내 실정에 비해서, 구미 여러나라에서는 고강도 경량골재를 장지간 교량과 고충건물에 사용하고 있다. 경량골재 콘크리트는 구조물의 재료비 단순비교에 있어서도 경제성이 있을 뿐만 아니라, 자중감소로 인한 구조적, 기하학적 장점도 있으며, 또한 고강도 경량골재의 개발로 경량골재가 가지고 있는 여러 문제점을 해소하여 사용성과 내구성에 있어서 보통골재 콘크리트와 큰 차이가 없는 상황이다. 그러나국내에서 생산된 경량골재는 닫힌 공극보다 열린 공극을 많이 내포하고 있어 수분흡수가 많고, 특히, 동결융해에 대한 내구성에 취약한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 내동해성 향상을 위해 10종류의 고강도 경량골재 콘크리트 공시체를 제작하여 실리카 흄, 물.시멘트비, AE제, 강섬유 등을 실험 변수로 하여동결융해 실험을 수행하였다. 연구결과 실리카흄, 물.시멘트 비는 어느 정도 내동해성을 향상시키지만 근본적인 해결방안이 되지 못하며, AE제를 첨가한 공시체와 강섬유를 사용한 공시체는 동결융해 내구성 지수가 90%이상으로 측정되어 내동해성을 개선시킬 수 있는 요소로 나타났다.

과보강 프리스트레스트 고강도 섬유보강 콘크리트보 휨실험

한상묵,궈칭용,Han,Sang-Mook,Guo,Qing Yong 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.5

압축강도 93 MPa의 고강도 섬유보강 콘크리트를 사용한 길이 20 m의 과보강 프리스트레스트 거더의 휨실험을 수행하였다. 경제적인 제작단가를 위해 전형적인 초고강도 섬유보강 콘크리트 배합성분에서 국내산 규사, 직경 0.5 mm 길이 30 mm 강섬유가 대체 사용되었고, 실리카플로우는 사용되지 않았다. 고강도 분체콘크리트의 상대적으로 큰 0.004의 최대압축변형률과 체적대비 2%대의 강섬유 구속효과으로 인해, 최대 파괴하중 600 kN에서 과보강 프리스트레스트 거더가 중앙단면 처짐 275 mm를 나타내었다. 균열발생 전 인장 및 압축응력 블록의 선형관계를 가정한 균열모멘트는 실험결과와 근접한 결과를 보여주었다. A flexural test of 20 m over reinforced prestressed concrete girder made by high performance fiber reinforced concrete which has 93 MPa compression strength was carried out. To reduce the production cost, domestic fine aggregate, steel fiber which has 0.5 mm diameter and 30 mm long are substituted and silica flour is removed from typical ultra -high peformance concrete mixing portion. Due to the relatively big ultimate compressive strain 0.004 of powder concrete and confinement of volume ratio 2% steel fiber, over reinforced prestressed girder showed 275 mm displacement at 600 kN failure load. Cracking Moment considering the linear relationship of compressive and tensile stress block before crack displayed very close results compared with the test.

초고강도 섬유보강 직사각형 콘크리트보의 모멘트-곡률 관계

한상묵,궈칭용,Han,Sang-Mook,Guo,Qing-Yong 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.3

압축강도 100 MPa, 140 MPa 초고강도 섬유보강 콘크리트 직사각형보와 기하하적 조건 및 PS힘이 동일한 160 MPa RPC 직사각형보의 휨거동 비교를 통하여 압축강도가 낮은 초고강도 섬유보강 콘크리트 구조물의 거동 특성을 파악하였다. 직사각형보에 철근은 배근되지 않았으며 실험변수로는 강섬유, 콘크리트 압축강도, 프리스트레스 도입 방식, PS강재비 등이다. 모멘트-곡률관계와 하중-처짐관계를 통하여 압축응력이 작은 UHPC 직사각형보의 거동 특징을 분석하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트에 대한 간단한 형태의 응력-변형률 관계를 제안하였으며 이를 이용하여 UHPC 직사각형보에 대한 모멘트-곡률관계를 산정하였다. 실험에 의한 모멘트-곡률관계를 비교한 결과 상당히 일치함을 알 수 있었다. The flexural behavior of the UHPFRC rectangular beam which has 100 MPa, 140 MPa compressive strength were compared with that of the typical RPC rectangular beam which has same geometrical shape, prestressd force and 160 MPa compressive strength. UHPFRC beam was not reinforced at all and the variable of test is fraction of steel fiber, compressive strength of concrete, method of prestressing and ratio of prestressing bar. The behavior of UHPFRC beam was analysed by relationship of moment - curvature and load - deflection. Simple modeling of stress-strain of UHPFRC was proposed. Based on the proposed constituted, the flexural moment-curvature relationship was calculated and compared with experimental data on prestressed UHPFRC beams. Good agreement between calculated strengths and experimental data is obtained.

지진하중을 받는 빌딩 복합 모델의 추계론적 비선형 해석

한상묵 金烏工科大學校 1990 論文集 Vol.11 No.-

In modeling buildings for earthquake response analysis, the so-called "shear beam model" has been used extensively. The drawbacks in this simple model is the incapability of reflection the coupling between stories for weak-beam type building. For more quantitative assesment of damage a more detailed modeling would be necessary. The proposed structural model for multistory and multi-frame reinforced concrete building is essentially an extension of the conventional shear-beam model by dding elastic bending columns at each floor and connected to the floor by inelastic rotational springs.

설계경기 - 화성시 장애인종합복지관

한상묵,노종철,박성환,Han, Sang-Muk,No, Jong-Cheol,Park, Seong-Hwan 대한건축사협회 2015 建築士 Vol.2015 No.5

지진하중을 받는 구조물과 비선형 이력거동에 대한 확률론적 해석

한상묵 國立金烏工科大學校附設生産技術硏究所 1989 産業技術開發硏究 Vol.5 No.-

This paper is suggested the method for evaluating the effect of soil-structure interaction or the dynamic response of nonlinear building-foundation system subjected to random seismic excitation. The subsystem approach is adopted to model soilstructure system. The super-structure is modeled as a shear-heam. The substructure is considered as a surface foundation on a halfspace. The nonlinear behavior in the substructure as well as in the superstructure is depicted by the smooth hysteretic model. The nonlinear behavior in the coupled system is associated with the material nonlinearity in the structure and soil deposit, as well as the geometric nonlinearity caused foundation uplifting.

초고강도 섬유보강 콘크리트 프리스트레스트 거더의 극한 전단력

한상묵,오향국 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.2

This study is to investigate the ultimate shear load of prestressed girder made of Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Nine girders were tested until failure in shear. An analytical model to predict the ultimate shear load was formulated based on the Two Bounds Theory. A fiber reinforcing model was constituted based on the random assumption of steel fiber uniform distribution. The predicted values were compared with the conventional predictions and the test results. The proposed equations for computing the ultimate shear strength can be used for the ultimate failure status analysis, which could also be utilized for numerical limit analysis of prestressed UHPFRC girder. The established fiber reinforcing theoretical model can also be a reference for micro-mechanics analysis of UHPFRC. 본 연구는 전단철근이 없는 초고강도 섬유보강 콘크리트 프리스트레스 I형거더의 극한전단파괴하중 산정에 대한 이론적 근거를 마련하는데 있다. 9개의 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더에 대한 극한 전단하중을 측정하였다. 전단하중을 산정하기 위한 해석식은 두 경계이론을 근거로 유도되었다. 섬유가 부담하는 전단력 산정모델은 섬유가 방향과 길이면에서 균일하게 분포한다는 가정하에서 구성되었다. 본 논문에서 제안한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더에 대한 전단 강도식을 기존의 섬유보강 콘크리트 전단강도식과 실험에 의한 전단하중과 비교한 결과 비교적 정확한 산정값을 보여주었다.

강섬유와 철근집합체 조합에 의한 초고강도 섬유보강 콘크리트 직사각형보의 연성거동에 대한 실험

한상묵,안진우 한국구조물진단유지관리공학회 2015 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.19 No.3

The purpose of this paper is to induce the ductile behavior of the UHPFRC member after the peak load by using the bundle of longitudinal reinforcing bar as a substitute for steel fiber. Experiments on the flexural behavior of the Ultra High Performance Concrete rectangular beam with the combination of the steel fiber and longitudinal reinforcing bar were carried out. The volume fractions of steel fiber are 0%, 0.7%, 1%, 1.5%, 2% and the reinforcement ratios of longitudinal reinforcing bar which induce the ductile behavior are 0.0036, 0.016, 0.028 and 0.036. 15 UHPC beams were made with the combination of these test factors. Not only steel fiber but also bundle of longitudinal reinforcing bar has the effect to induce ductile behavior of UHPC structural member. The combination of 0.7% volume fraction of steel fiber and 0.028 reinforcement ratio showed the most economic combination. The relationship of load-deflection, strain variation of the concrete and the crack pattern indicate the usefulness of the bundle of the longitudinal bar which has small diameter with close arrangement each other. 본 논문은 강섬유 대신 철근집합체를 사용하여 초고강도 섬유보강 콘크리트 부재의 최대하중 이후 연성거동을 유도하는 것을 목적으로한다. 강섬유와 철근집합체의 조합을 가진 직사각형 콘크리트 보에 대한 휨거동 실험을 수행하였다. 강섬유의 혼입률은 0%, 0.7%, 1%, 1.5%, 2%이고, 연성거동을 유도하기 위한 종방향 철근 집합체의 철근비는 0.0036, 0.016, 0.028 그리고 0.036이다. 이러한 실험 요소의조합으로 15개의 초고강도 콘크리트보가 제작되었다. 강섬유 뿐만 아니라 종방향의 철근 집합체도 초고강도 콘크리트보의 연성거동을 유도하는데 효과를 가지고 있다. 강섬유 혼입률 0.7%와철근비 0.028인 철근집합체를 사용할 경우 가장 경제적인 조합임을 볼 수 있다. 하중과 처짐관계, 콘크리트 응력의 변화 및 균열양상 등이좁은 간격을 가진 작은 직경의 종방향 철근 집합체의 유용성을 나타내고 있다.

석회석 미분말을 혼입한 초고성능 섬유보강 시멘트복합재의 특성

한상묵,오향국 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.2

UHPCC는 고성능, 고강도와 우수한 역학적 특성을 지니고 있다. UHPCC는 동일한 하중 하에서 타 재료에 비해 단면을 축소할 수 있는 장점이 있으나, 보통콘크리트에 비해 외국에서 수입하는 실리카흄이 많이 사용되는 배합이 되어 제작비용을 증가시키는 원인이 된다. 최밀 충전구성에 의한 UHPCC의 우수한 역학적 특성은 분체에 해당되는 아주 가는 입경의 골재를 치환함으로서 변할 수 있다. 본 연구는 실리카흄과 실리카플로우를 석회석 미분말로 치환된 UHPCC의 특성을 파악하고자 한다. 본 실험 시편은 치환종류에 따라 크게 세 가지로 분류한다. 압축강도와 플로우를 비교 검토하였으며, SEM, XRD와 NMR 방법등을 사용하여 미세조직과 수화반응 현상을 분석하였다. 결론적으로 석회석 미분말로의 치환은 UHPCC 구조부재의 시공 단가를 감소시키며, 굳지 않은 UHPCC의 특성을 향상시키는 유용한 치환이 된다고 볼 수 있다. UHPCC has high performance, high strength and excellent mechanical properties. Moreover UHPCC(Ultra High Performance Cementitious Composite) has advantage to reduce cross section under the same load compared with other kinds of concrete. But silica fume which is imported from foreign country has a abundant portion in UHPCC mixture in comparison with normal concrete. This is one of the main reason to raise the construction cost. Superior mechanical properties of UHPCC due to the optimum filling composition can be changed by replacing the very fine ingredient. The purpose of this research is to grasp the characteristic of UHPCC which silica fume and silica flour is replaced with limestone powder. This experiment can be divided into three classes according to the kinds of replacement. The compressive strength and flow of all types were measured and microstructure and hydration phenomena for comparing RPC were analyzed by SEM, XRD, NMR method. As a result, the replacement can be considered to be effective try for the decrease of the UHPCC structure constuction cost and improvement of the fresh UHPCC.

鐵筋콘크리트보의 材料非線形 有限要素 解析

韓相默 國立金烏工科大學校附設生産技術硏究所 1987 産業技術開發硏究 Vol.3 No.-

In this paper, the finit element method for the material nonlinear analysis of reinforced concrete beam is developed. Parabolic-linear and bilinear-parabolic approximations of the stress-strain curves are used for concrete and reinforcing steel, respectively. This method is capable of predicting the respense of these structures througout their service load range as well as throughout elastic, enelastic and collapse load ranges. An incremental load method combined with unbalanced load iterations for each increment is used for the solution of the nonlinear equilibrium equations. And the results are compared with experimental data obtained by other investigator.