• Title/Summary/Keyword: 이방향 중공 슬래브

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An Analysis on Punching Shear of Two-way Void Slab (이방향 중공슬래브-기둥 접합부 뚫림전단성능의 해석적 평가)

  • Lee, Yung Eun;Ryu, Jaeho;Ju, Young Kyu;Kim, Sang Dae
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.32-32
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    • 2011
  • 최근 국내외에서 친환경건축물에 관한 관심이 매우 높아짐으로 인해 콘크리트의 물량을 절감하여 이산화탄소량을 줄이는 중공슬래브는 다양한 형태로 세계적으로 개발이 되고 있는 추세이다. 특히 이방향 중공슬래브는 환경적인 측면에서 이방향 중공슬래브는 중공부 생성에 재생플라스틱을 활용하여 폐자원을 재사용하고, 콘크리트와 철근의 사용량 절감에 따른 화석에너지 및 이산화탄소 발생량을 감소한다는 장점이 있다. 또한 시스템 측면에서 이방향 중공슬래브는 기존의 철근콘크리트 플랫플레이트 바닥구조 시스템의 자중을 절감하여 구조체를 경량화 시키고, 이에 따라 장스팬 구현이 가능하며, 단열효과가 뛰어나다. 이와 같이 이방향 중공슬래브는 장점이 많지만 플랫플레이트 슬래브의 취약점인 뚫림전단 파괴에 주의해야 한다. 이에 본 연구에서는 선행으로 실시된 이방향 중공슬래브-기둥 접합부 뚫림전단 성능평가 실험을 바탕으로 하여 경량체가 이방향 중공슬래브-기둥 접합부 뚫림전단 성능에 미치는 영향을 살펴보기 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 경량체량 및 위치를 주요변수로 한 해석적인 변화를 검토하였다. 본 연구를 통해 경량체가 삽입된 이방향 중공슬래브의 뚫림전단 성능에 대해, 해석결과 경량체 량과 위치에 따라 최대 뚫림전단강도는 기준 실험체에 비해 74.3%, 73%의 강도저하를 나타내는 것으로 알 수 있었다. 이는 실험상의 강도저하 값인 84.1%, 56.4%와 다소 차이가 있으며, 해석에서 중공부 주위의 응력집중 현상이 제대로 반영되지 않은 것으로 판단된다. 또한 이방향 슬래브에 경량체를 삽입 할 경우 경량체가 시작하는 부분에서 응력이 급격히 감소하는 현상이 나타났으며, 이러한 급격한 응력감소는 기둥 주위 위험단면의 변화를 가져오는 것으로 추정된다. 즉, 위험단면의 변화는 기둥으로부터 경량체 사이의 거리에 따라 달라지며, 위험단면 내의 콘크리트 단면 손실은 뚫림전단 강도를 감소시킨다. 본 연구에서는 이방향 중공슬래브의 뚫림전단강도를 산정할 수 있는 근사식을 제안하였으며, 보다 정확한 이방향 중공슬래브의 뚫림전단강도의 산정식을 위해서는 위험단면의 변화와 콘크리트 단면손실로 인한 전단강도 저하의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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One-Way Shear Strength of Donut Type Biaxial Hollow Slab Considered Hollow Shapes and Materials (중공형상 및 재료의 영향을 고려한 도넛형 이방향 중공슬래브의 일방향 전단강도)

  • Chung, Joo-Hong;Lee, Seung-Chang;Choi, Chang-Sik;Choi, Hyun-Ki
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.24 no.4
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    • pp.391-398
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    • 2012
  • This paper presents the shear capacities of biaxial hollow slab with donut type hollow sphere. Recently, various types of slab systems which can reduce self-weight of slabs have been studied for increasing constructions of taller and larger building structures. A biaxial hollow slab system is widely known as one of the effective slab system, which can reduce self-weight of slab. According to previous studies, the hollow slab has low shear strength, compared to solid slab. Also, the shear capacities of biaxial hollow slab are influenced by the shapes and materials of hollow spheres. However, the current code does not provide a clear computation method for the shear strength of hollow slab. To verify the shear capacities of this hollow slab, one-way shear tests were performed. Four test specimens were used for test parameters. One was conventional RC slab and others were hollow slabs. The test parameters included two different shapes and materials of plastic balls. The shape parameters were donut and non-donut forms and the material parameters were general plastic and glass fiber plastic. The results showed that the shear strengths varied depending on hollow shapes and materials used in the slab.

Habitability Evaluation of Two-way Void Slab for Vertical Vibration (이방향 중공슬래브의 연직진동에 관한 거주 성능 평가)

  • Jo, Seong-Woo;Choi, Sun-Young;Choi, Jong-Moon;Kim, Sang-Mo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.458-461
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    • 2011
  • 이방향 중공슬래브 시스템의 구조특성 및 성능평가 연구의 일부로 실제 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브의 연직진동을 측정 및 분석하였다. 캡슐형 경량체를 사용한 이방향 중공슬래브가 적용된 두 건축물에서 바닥 용도상 일상적인 진동발생원이라고 가정할 수 있는 75 kg 성인의 보행, 달리기, 제자리 점프에 대해 슬래브의 연직진동을 측정하였다. 두 대상 건축물은 각각 연구소와 교육시설 용도로 설계 및 건축되었다. 측정된 수직 가속도 데이터로 일본건축학회 환경기준에 (AIJES-2004) 근거하여 진동수 범위 3~30 Hz에 대해 1/3 옥타브 밴드 분석을 실시하였다. 이 분석을 바탕으로 AIJEES-2004에 제시한 기준에 따라 바닥의 연직진동에 대한 거주 성능을 평가한 결과, 측정한 세 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브 모두 보행과 달리기에 대해서는 피진동자의 10% 미만이 인지, 제자리 점프에 대해서는 50~70% 미만이 인지할 수 있는 것으로 나타나, 이방향 중공슬래브가 바닥의 연직 진동에 대해 거주 성능이 양호함을 보여주었다.

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An Experimental Study for Bond Characteristics of Deformed Bar Embedded in Donut Type Biaxial Hollow Slab (도넛형 이방향 중공슬래브의 부착특성에 관한 실험적 연구)

  • Chung, Joo-Hong;Kang, Sung-Hoon;Lee, Seung-Chang;Choi, Chang-Sik;Choi, Hyun-Ki
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.25 no.2
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    • pp.155-163
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    • 2013
  • This study investigated the bond characteristics of embedded deformed steel bar in donut type biaxial hollow slabs. The donut type hollow sphere make concrete inner cover formed between steel bar and hollow sphere due to the hollow shape and arrangement. Generally, inner cover was thinner than outer cover, and some part of donut type biaxial hollow slab has smaller inner cover thickness than $2.5d_b$. It was affected to the bond condition of deformed bar. Furthermore, inner cover thickness changes along the longitudinal deformed bar due to hollow shape. Therefore, donut type hollow slab was divided 3 regions according to the hollow shape such as insufficient region, transition region, sufficient region. Pull-out test were performed to find out the effect of bond condition by the region. Main parameters are inner cover thickness, embedded length and bond location. Bond characteristics of donut type biaxial hollow slab were confirmed through comparison of bond stress-slip relationship, maximum bond strength and bond stress distribution of each regions. And the calculation method of bond strength of donut type biaxial hollow slab was suggested based on the test results.

An Experimental Study on the Fire Behavior of Two-way Void Slab under Standard Fire with Loading condition (표준화재 재하조건 이방향 중공슬래브의 화재거동에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Hyung-Jun;Yeo, In-Hwan;Kim, Heung-Youl;Cho, Kyung-Suk;Kim, Jeong-Hyun
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.17-20
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    • 2010
  • 기존의 무량판 구조와 동일한 이방향 슬래브구조인 TVS(two-way void slab)공법은 구조적 하중지지 성능이 불필요한 슬래브 단면상의 중앙부 콘크리트를 제거하여 슬래브의 자중을 줄이고 무량판 구조의 단점을 보완하여 장점을 극대화시킨 구조형식이다. 그러나 이러한 장점을 보유한 공법을 현장적용하기 위해서는 내화성능평가를 통해 화재안전성을 확보하여야 하므로, 이에 대한 화재 실증실험을 수행하여 현장적용을 위한 최소 요구내화 시간에 따른 내화성능 확보방안의 도출이 제시되어야 한다. 이에 본 연구에서는 TVS공법의 실제 스팬길이로 슬래브 피복두께에 따른 화재거동 영향성 분석을 위하여 화재실험을 수행하였다. 하중조건은 고정하중과 적재하중을 고려하여 실험체에 등분포 조건으로 사전재하하였으며, 표준화재조건으로 재하가열 실험을 수행하였다. 슬래브의 화재가열 노출면으로부터의 깊이별 온도변화와 처짐변형 특성을 측정하였으며, KS F 2257-1 평가기준에 의거하여 슬래브의 내화성능을 평가하였다. 실험결과 피복두께 50 mm를 확보할 경우, EPS중공체로 제작한 실험체의 경우 약 2시간정도의 내화성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

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Shear Performance of Board-type Two-way Voided Slab (일체형 중공재의 중공부 내부형상에 따른 이방향 중공슬래브의 전단성능 평가)

  • Choi, Hyeon-Min;Park, Tae-Won;Paik, In-Kwan;Kim, Je-Sub;Han, Ju-Yeon
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.27 no.6
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    • pp.651-659
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    • 2015
  • Currently, social demands for long span building structures are increasing due to architectural planning purposes and economic efficiency. As a result, lighter board-type voiding materials were suggested. With the use of board-type voiding materials, a slab is able to become light weight and convenient. This process efficiently eliminates concrete where it is not required; considerably diminishing dead weight while maintaining the flexural strength of the slab. The reduction in concrete also allows for overall cost reductions and design flexibility. Also it can be ease with fixing the voided material that is composed of one body form. Although board-type voiding materials are ideal, the top and bottom concrete plates lack integrity. Because of this, test results show horizontal cracking towards the tops and bottoms of the concrete columns, or webs, connecting the slabs. The key to correcting this problem is to increase the shear strength. In order to increase the shear strength of the structure, horizontal shear area must increase. R70(100)-D-F has the largest horizontal shear area as it also shows stronger strength. As a result, shear strength ($V_{nh}$) is dependent on the horizontal shear area (N). $V_{nh}={\alpha}{\times}0.16{\sqrt{f_{ck}}}{\frac{{\pi}D^2}{4}}{\times}N({\alpha}=1.8125)$. The web columns have a shear span to depth ratio (a/d) that is less than 2; which classifies it as a deep beam. In this case, however, the shear strength of the deep beams may be as much as 2 to 3 times greater than that predicated conventional equations developed for members of normal proportions. As a result, ${\alpha}$ is suggested as an extra coefficient in the equation for shear strength ($V_{nh}$).

A Study on Psycho-acoustic experiment of Two-way void Slabs and Rahmen structure (이방향 중공슬래브 및 라멘조 바닥구조의 청감평가 연구)

  • Shin, Hoon;Lee, Tai-Kang;Song, Min-Jeong;Lee, Ju-Yeob;Kim, Hyung-Geon;Kim, Sun-Woo
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.391-396
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    • 2013
  • Psycho-acoustic experiments were carried out to know the inhabitant's response on floor impact noises due to floor structure types. The response values for tapping machine, bang machine and impact ball were 4.4~6.06. And children walking and adult walking were 1.67~2.97. Using 11 scale response tests, children and adult walking was not irritate to dwellers and children running was disturbing.

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