• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.653-659
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• 2002

최근들어, 국내에서 공용중인 교량바닥판의 파손사례가 증가되고 있으며, 파손된 바닥판의 주요 파괴모드는 반복되는 중트럭 하중에 의한 국부적인 펀칭전단이 주원인이 되고 있다. 본 연구에서는 교축방향으로 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 콘크리트 교량바닥판에 대해서 펀칭전단 파괴실험을 수행하여 펀칭전단 실험중에 얻어진 균열양상, 파괴모드, 처짐 및 응력 특성, 펀칭전단강도 등을 검토하였다. 정적 펀칭전단 실험결과 교량바닥판의 펀칭전단 파괴는 현행 시방서의 예측식에값 보다 더 큰 하중 수줄에서 발생되어 현행 시방서에서 규정하는 펀칭전단 강도는 안전측의 결과를 보이는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.163-174
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• 2004

플랫플레이트-기둥 접합부의 뚫림전단강도를 규명하기 위해 그동안 많은 실험연구가 수행되어 왔다. 실험결과에 의하면, 뚫림전단강도는 접합부의 기둥크기, 철근비, 경계조건 등 다양한 설계변수에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다. 하지만 현행 설계기준들은 설계변수의 영향을 정확히 반영하고 있지 못한 실정이다. 본 연구에서는 뚫림전단의 파괴메카니즘을 정의하기 위하여, Rankine의 파괴기준을 이용하는 구조역학적 접근법이 사용되었다. 파괴메카니즘은 접합부에 배치된 하부철근량에 따라 압축지배 전단파괴와 인장지배 전단파괴로 분류되며, 또한 뚫림전단강도는 슬래브의 휨손상에 밀접한 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 이 연구결과에 근거하여 콘크리트의 뚫림전단강도식을 개발하였으며, 제안된 방법은 기존 실험연구결과와 비선형 수치해석결과와의 비교를 통해 타당성이 검증되었다. 비교결과, 다양한 설계변수의 영향을 반영하고 있는 제안된 강도모델은, 현행 설계기준보다 접합부의 뚫림전단강도를 정확히 추정할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.405-416
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• 2006

프리플렉스 보와 같이 강재가 콘크리트에 매입된 형태의 합성거더에서 합성 작용을 확보하기 위한 연결재로 말굽형 전단연결재,각강 전단연결재가 주로 사용된다. 얇은 콘크리트 부분이 강재를 둘러싸고 있기 때문에 콘크리트 덮개 확보를 위한 상세를 고려하면 스터드와 같은 전단연결재 사용이 어렵고 상당히 많은 수준의 합성작용이 부착 및 마찰에 의해 확보된다. 프리플렉스 보와 같이 콘크리트 부분에 많은 프리스트레스를 도입하기 위해 하부 케이싱 콘크리트와 강재단면사이의 소요 수 평전단강도가 높게 전단연결재, 각강 전단연결재에 대한 정적 강도 평가를 실험을 통해 수행하였고 부착의 효과를 보기 위한 실험도 함께 실시하였다. 현재의 허용전단력 설계 기준을 실험을 통해 검토하고 좀 더 일반화된 설계기준을 제시하기 위해서 유로코드의 블록 연 결재의 설계 개념을 채용하여 말굽형과 각강 전단연결재를 위한 설계 기준을 제시하였다. 파괴모드를 지압파괴와 전단파괴로 구분하여 각각에 대한 강도 평가 방안을 제시하고 실험결과와 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.109-116
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• 2010

철근콘크리트 보의 휨 및 전단파괴 예측을 위한 철근콘크리트 부재의 3차원 유한요소모델을 개발하였다. 다축구속응력 하에서의 콘크리트의 연성거동을 보다 정확히 예측하기 위해 변형률 공간에서의 콘크리트 파괴기준을 제시하였다. 3축하에서의 콘크리트 균열거동을 위해 균열발생 후 인장연화거동, 골재맞물림 및 다우얼효과를 고려한 균열면 전단전달특성을 고려토록 하였다. 휨 및 전단 파괴 양상을 갖는 보 시험체와의 비교 연구를 통하여 본 유한요소 모델은 저보강보의 연성 휨 파괴 뿐만 아니라 전단보강되지 않은 철근콘크리트 보의 취성 전단 파괴 양상을 갖는 부재의 거동 예측에도 유효한 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.225-231
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• 1997

콘크리트 압축강도 및 전단스팬비의 변화에 의한 고강도 철근콘크리트 춤이 큰 보의 전단거동 및 내력특성을 파악하기 위한 실험적 연구를 하였다. 춤이 큰 보는 하중작용점과 하중지지점을 연결하는 사균열의 확대에 의해 취성전단파괴양상을 나타내었으며 하중작용점 하중 지지점의 콘크리트 압괴를동반하는 전단압축 및 전단인장파괴 형태로 최종파괴되었다. 전단스팬비가 감소함에 따라 사균열전단응력 및 최대전단응력은 크게 증가하였으며, ACI 및 CIRIA규준식은 부재의 최대전단응력을 비교적 정확하게 예측하고 있음을 파악하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.367-375
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• 2014

최근 콘크리트 구조물의 보수 보강 및 리모델링 시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 후설치 앵커의 사용량이 증가하고 있는 실정이다. 전단하중을 받는 앵커는 강재와 콘크리트의 강도, 연단거리, 앵커간격 등에 따라 다양한 파괴모드를 보이며 대표적인 파괴모드는 강재 파괴, 콘크리트 파열 파괴, 콘크리트 프라이 아웃 파괴 등으로 나타난다. 본 연구에서는 매입깊이, 앵커간격, 연단거리 및 콘크리트 강도를 변수로 한 세트앵커의 전단 실험을 통하여 콘크리트에 매입된 후설치 앵커의 전단 파괴거동에 미치는 영향을 규명하는 것을 그 목적으로 한다. 매입깊이 변수의 실험 결과 매입깊이가 얕을수록 콘크리트 강도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 앵커간격 변수의 실험 결과 모두 강재 파괴가 발생하였으며, 연단거리 변수의 실험 결과 매입깊이 이하인 경우 모두 콘크리트 파괴가 발생하였다. 동일한 변수의 실험 결과를 비교해 보았을 때 콘크리트 강도가 클수록 변위가 상대적으로 더 작게 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.53-60
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• 2006

고강도 재료(고강도 콘크리트, 고강도 철근)가 사용된 철근콘크리트 부재의 전단파괴모드는 보통강도 재료를 사용한 부재의 전단파괴모드와 상이한 결과를 나타낼 수 있다. 고강도 재료가 사용될 경우에 구조설계기준식에서 요구하는 전단보강철근이 먼저 항복한 후에 콘크리트가 압축파괴하는 것과는 다르게, 철근이 항복하기 이전에 콘크리트가 압축파괴할 수 있다. 이 논문에서는 고강도 재료가 사용된 철근콘크리트 부재의 최대철근비를 균형파괴시의 재료의 응력 및 변형률 상태를 이용하여 계산하였다. 제안식에서 최대철근비는 콘크리트의 압축강도와 전단보강철근의 상호관계에 의하여 변화하였다. 제안식은 97개의 철근콘크리트 부재에 대한 실험결과와 비교되었다. 실험결과 및 계산결과는 철근콘크리트 부재의 파괴모드가 전단보강철근의 양과 콘크리트의 압축강도와 밀접한 관계가 있음을 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.271-283
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• 2005

익스팬션 앵커인 셋트앵커를 대상으로 실험을 통하여 전단내력에 대해서 고찰하였다. 실험은 연단거리와 앵커간격을 변수로 하여 진행하였으며 전단하중을 받는 앵커의 파괴모드는 연단거리와 앵커의 강성 및 직경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 앵커와 모재인 콘크리트의 파괴모드는 앵커의 설계식에 중요한 요소이며, 본 실험에서는 앵커의 전단파괴와 콘크리트 단부파괴가 나타났다. 앵커의 전단강도는 ACI 318-02 설계기준과 EOTA 기준을 비교 검토하여 평가하였으며, 콘크리트 단부파괴강도는 CCD 방법과 기존의 ACI349-90 설계기준을 비교.검토하여 평가하였다. 셋트앵커의 실험결과, (1) 셋트앵커의 전단강도에서 앵커의 계수는 5% 파괴확률을 적용하여 0.684로 평가되었다. 그러므로 ACI318-02와 EOTA의 앵커의 전단강도에 대한 각각의 계수 0.6과 0.5는 안전 측으로 판단된다. 따라서 셋트앵커의 전단강도를 다음과 같이 제시한다. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$(N). (2) 콘크리트 단부파괴강도 예측값은 CCD방법을 적용한 예측값이 비교적 실험값에 근접했다. 그러므로 CCD방법에 근거하여 5% 파괴확률을 적용한 셋트앵커의 콘크리트 단부파괴강도를 다음과 같이 제시한다. $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) 앵커간격에 따른 콘크리트 단부파괴강도 추정 시 CCD 설계기준이 합리적인 설계방법으로 사료된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권2호
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• pp.137-146
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• 1998

본 연구에서는 콘크리트 속에서 인장과 전단을 받는 FRP 다우얼의 거동과 파괴를 예측할 수 잇는 수리적인 파괴 해석 모델을 개발하였다. 다우얼 파괴해석 모델은 다우얼 작용과 파괴기준에 대한 두 개의 하위 모델로 구성되어 있는데 이들을 수정, 결합하여 만들어졌다. 다우얼 작용에 대한 모델로는 BEF 모델을 기초로 하여 두가지의 지수를 새로이 정의, 사용하였는데 하나는 콘크리트지지 강성을 변화시키기 위한 변위 정도 지수이고 다른 하나는 긴장된 케이블의 반력을 고려하기 위한 인장 지수이다. 인장과 전단이 작용하는 FRP다우얼의파괴 모델로는 Tsai-Hill 파괴기준이 사용되었고 이 기준을 적용하기 위하여 파괴 계수를 정의하였다. 개발된 파괴 해석 모델은 긴장된 FRP다우얼의 극한 전단력과 극한 변위를 예측하는데 사용하였고, 해석결과는 여러 인장응력을 가진 FRP 다우얼의 시험결과와 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.683-691
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• 2013

깊은 보의 파괴거동은 전단경간과 유효깊이의 비(a/d)에 따라 크게 변한다. $a/d{\leq}1.0$의 깊은 보는 복부의 쪼갬현상과 하중점과 재하점 부근에서의 콘크리트의 연화현상을 동반하는 파괴모드가 지배적인 파괴모드가 되는 것과 복부에 배치된 전단철근은 보의 파괴모드를 변화시키는 역할을 하고, 이러한 목적으로 복부철근을 배근할 때에는 반드시 연직 및 수평철근을 동시에 사용하거나 또는 사인장균열에 직각을 이루도록 철근을 배치하여야 한다. 한편, 1.0${\leq}2.5$의 깊은 보의 경우, 전단파괴시 주인장철근이 항복상태에 도달하지 않도록 충분히 배치되어져 있다면 복부에 배치된 수평철근으로 인한 전단강도 증가는 거의 기대하기 어렵다. 하지만 연직전단철근은 1.0${\leq}2.5$의 깊은 보가 일찍 타이드아치기구로 전이되는 현상을 방지함으로서 전단강도를 증대시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 깊은 보에 대한 기존의 실험연구로부터 얻어진 파괴거동과 그것에 영향을 미치는 주요 인자들에 대해 정성적으로 분석하고, 소성이론을 적용하여 파괴강도를 구하는데 기초가 되는 역학모델을 정의하였다. 또한 정의된 역학모델을 근거로 소성이론의 상계정리(upper bound theorem)를 적용하여 a/d가 1이하의 깊은 보에 대한 전단강도식을 이론적으로 유도하였다. 이 연구에서 제안된 전단강도 산정식은 $a/d{\leq}1.0$의 깊은 보의 전단강도를 정확하게 예측하였다.