• Title/Summary/Keyword: 철근 응력

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Seismic Performance Evaluation of Reinforced Concrete Bridge Piers with Lap Splices (철근의 겹침이음을 고려한 철근콘크리트 교각의 내진성능평가)

  • 김태훈;박현용;김병석;신현목
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.3
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    • pp.31-38
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    • 2003
  • Lap splices were located in the plastic hinge region of most bridge piers that were constructed before the adoption of the seismic design provision of Korea Highway Design Specification on 1992. But sudden brittle failure of lap splices may occur under inelastic cyclic loading. The purpose of this study is to analytically predict nonlinear hysteretic behavior and ductility capacity of reinforced concrete bridge piers with lap splices under cyclic loading. For this purpose, a nonlinear analysis program, RCAHEST(Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology) is used. Lap spliced bar element is developed to predict behaviors of lap spliced bar. Maximum bar stress and slip of lap spliced bar is also considered, The proposed numerical method for seismic performance evaluation of reinforced concrete bridge piers with lap splices is verified by comparison with reliable experimental results.

Hysteretic Damage Model for Reinforced Concrete Joints Considering Bond-Slip (부착-슬립을 고려한 철근콘크리트 접합부의 이력 손상 모델 개발)

  • Kim, Do-Yeon;Choi, In-Kil
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.4A
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    • pp.517-528
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    • 2008
  • This paper presents a hysteretic damage model for reinforced concrete (RC) joints that explicitly accounts for the bond-slip between the reinforcing bars and the surrounding concrete. A frame element whose displacement fields for the concrete and the reinforcing bars are different to permit slip is developed. From the fiber section concept, compatibility equations for concrete, rebar, and bond are defined. Modification of the hysteretic stress-strain curve of steel is conducted for partial unloading and reloading conditions. Local bond stress-slip relations for monotonic loads are updated at each slip reversal according to the damage factor. The numerical applications of the reinforcing bar embedded in the confined concrete block, the RC column anchored in the foundation, and the RC beam-column subassemblage validate the model accuracy and show how including the effects of bond-slip leads to a good assessment of the amount of energy dissipation during loading histories.

A Method for Determination of Strengths of Struts and Nodes in Strut-Tie Models (스트럿-타이 모델의 스트럿과 노드의 강도 결정방법에 관한 연구)

  • 윤영묵
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.433-439
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    • 1996
  • 본 논문에서는 스트럿-타이 모델을 이용한 콘크리트 구조물의 설계 및 해석과정에서 필요로 하는 스트럿 유효강도의 결정 및 절점영역 지지력의 검토를 일반적이고 일관성 있게 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 콘크리트 스트럿의 유효강도는 스트럿-타이 모델의 스트럿 영역에 해당되는 유한요소들의 주응력비를 고려하여 결정하였으며, 스트럿의 기하하적인 형상을 이용하여 형성된 절점영역의 지지력은 조합응력을 받는 콘크리트의 파괴기준을 고려하는 비선형 유한요소 해석을 이용하여 검토하였다. 제안한 방법을 예증하기 위해 실험된 철근콘크리트 보의 해석을 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 실시하였다.

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A Three-Dimensional Material Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete (철근콘크리트의 3차원 재료비선형해석)

  • 박성수;성재표
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.8 no.2
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    • pp.119-127
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    • 1996
  • Objection of this study is to present the three-dimensional material nonlinear analysis of reinforced concrete. A concrete is idealized with three-dimensional 16-node solid element including triaxial nonlinear stress-strain behavior, cracking, crushing and strain softening: a steel with three-dimensional 3 node truss element including elastic-plastic behavior with strain hardening. The cracked shear retention factor is introduced to estimate the effective shear modulus con sidering aggregate interlock after c:racking and a modified newton method is used to obtain a nu merical solution. Numerical results in a gauss point is displayed graphically. Numerical examples of Krahl's reinforced concrete beam and Hedgreds shell are selected to compare with the experimental and numerical results.

Calculation of Horizontal Shear Strength in Reinforced Concrete Composite Beams (철근콘크리트 합성보의 수평전단강도 산정)

  • Kim, Min-Joong;Lee, Gi-Yeol
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.12
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    • pp.772-781
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    • 2020
  • A direct shear member resists external forces through the shear transfer of reinforcing bars placed at the concrete interface. The current concrete structural design code uses empirical formulas based on the shear friction analogy, which is applied to the horizontal shear of concrete composite beams. However, in the case of a member with a large amount of reinforcing bars, the shear strength obtained through the empirical formula is lower than the measured value. In this paper, the limit state of newly constructed composite beams on an existing concrete girder is defined using stress field theory, and material constitutive laws are applied to gain horizontal shear strength while considering the tension-stiffening and softening effects of concrete struts. A simplified method of calculating the shear strength is proposed, which was validated by comparing it with the related design code provisions. As a result, it was confirmed that the method generally shows a similar tendency to the experimental results when the shear reinforcing bar yields, unlike the regulations of the design code, where differences in the predicted value of shear strength occur according to the shear reinforcement ratio.

Stress Distribution in Construction Joint of Prestressed Concrete Bridge Members with Tendon Couplers (고강도 철근콘크리트 보-기둥 외부 접합부의 전단 거동에 관한 실험)

  • Park Ki-Choul
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.4 s.88
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    • pp.535-542
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    • 2005
  • Two series of experiments on the performance of beam-column joints in High-Strength Reinforced concrete frames were carried out. Main experimental parameters were : concrete strength, column axial load and amount of joint hoop reinforcement. Test result showed that the ultimate shear strength of exterior joints increased of column axial compressive force and the amount of the joint hoop reinforcements. Through the regression analysis on the 24data, the following equation is obtained $jv_u=(2.935{\times}10-3\;{\rho}jw{\cdot}fy\;+\;0.365){\sqrt{f_{ck}}}$

Analysis for Nonlinear Behavior of Concrete Panel Considering Steel Bar Buckling (철근 좌굴을 고려한 콘크리트 패널의 비선형 거동에 대한 해석)

  • Lee, Sang-Sup;Park, Keum-Sung;Bae, Kyu-Woong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.22 no.6
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    • pp.130-137
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    • 2018
  • Many constitutive models for concrete have been developed to predict the nonlinear behavior of concrete members considerably. The constitutive model for reinforcing bar that include the tension stiffening effect due to the bond characteristics between steel bars and concrete is being studied but the bilinear model is generally used. It was found that the buckling of the longitudinal reinforcing bars is controlled the nonlinear behavior of hybrid precast concrete panel, which is being developed for core wall. In this study, the constitutive models that can consider the embedding and buckling effects of reinforcing bar are investigated and a new model combing these constitutive models is proposed. In order to verify the proposed model, the analysis results are compared with experimental results of the concrete wall and hybrid precast concrete panel. The analysis of embedding-effect-only modeling predicted that the deformation increases continually without the decrease in the load carrying capacity. However, the analysis results of proposed model showed good agreement with some experimental results, thus verifying the proposed computational model.

Failure behavior analysis of a penetration type pile head stiffener (관통형 말뚝두부 보강의 파괴거동해석)

  • Park, Jun-Hwa;Moon, Keun-Ho;Lee, Gye-Hee
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.446-449
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    • 2009
  • 본 연구에서는 강관말뚝과 기초와의 연결시 보강에 사용되는 관통형 말뚝두부보강에 대한 파괴거동을 파악하기 위한 구조해석을 수행하였다. 구조물의 관공부에 대한 해석에서 철근의 인장파괴시 발생하는 관통부의 응력을 검토하고 철근의 파괴형상과 실험에서 얻어진 철근의 파괴형상을 비교하였다. 대상구조물의 전체적인 파괴거동은 인장, 압축, 전단, 휨모멘트에 대하여 파괴가 발생할 때까지 변위를 증가시키고 이때 발생하는 반력과 구조물의 파괴거동을 파악하였다. 이 때 강재의 비선형 거동 및 충진콘크리트의 비선형및 균열거동이 고려되었다. 해석의 결과로 대상구조물의 파괴거동 및 극한하중 저항능력이 평가되었다.

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Analysis of Shear Damage Accumulation of Reinforced Concrete Beams under Fatigue Loads (피로하중을 받는 철근콘크리트 보의 전단손상누적 및 해석기법연구)

  • 한승환;오병환
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.107-115
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    • 1998
  • 반복하중을 받는 무근 및 철근 콘크리트 부재는 하중의 반복작용에 의해 과도한 균열 및 처짐을 유발하고 결과적으로 전체 구조요소의 파괴를 일으킨다. 따라서 하중반복에 의한 누적손상의 진행과정을 정량적으로 평가하여 철근콘크리트 보의 사용성과 안전성을 평가하는 것이 중요하고 특히 취성적 거동 특성을 갖는 전단거동의 경우에 더욱 의미가 있다. 본 연구에서는 반복전단하중에 의한 누적손상의 정량적 분석을 위하여 평균변형도 및 평균응력개념에 기초한 수정압축장이론(modified compression field theory)에 의하여 누적손상 모델을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 모델을 통하여 반복전단하중에 의한 처짐과 변형도의 변화를 평가하는데 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

Crack Control of Wall type Structures by Shrinkage and Temperature Reinforcement (수축ㆍ온도 철근에 의한 벽체형 철근 콘크리트 구조물의 균열 제어)

  • 김영진;김상철
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.14 no.2
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    • pp.52-60
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    • 2002
  • 지하철 구조물과 같은 매스 콘크리트 구조물을 시공할 때 온도 측정을 하는 경우는 많으나 이는 내외부 온도차를 적정한 수준으로 유지하여 균열 발생을 제어하기 위한 수단일 뿐 균열폭을 일정한도 내로 제어할 수 있는 조치는 아니다. 매스 콘크리트 구조물에서 균열폭을 제한 값 이하로 하기 위해서는 적절한 양의 철근을 배치하여야 한다. 또한 시공 이음 등을 작은 간격으로 설치하는 것은 구속도를 완화시키고 온도응력이나 균열폭을 저감시켜 균열 제어상 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 그러나 시공 이음, 균열 유발 줄눈 등의 이음간 간격을 좁히면 내하력 수밀성, 내구성 등에 악영향을 미칠 가능성이 높고, 타설 회수가 많아져 동일한 공정이 반복 투입되므로 시공 속도의 저하 및 공사비 상승 등의 단점이 나타날 수 있다.(중략)