• 제목/요약/키워드: 콘크리트의 비틀림강도

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콘크리트의 비틀림강도를 포함한 RC보의 공칭비틀림강도 (Nominal Torsional Moment Strength of RC Beam with Torsional Moment Strength of Concrete)

  • 박창규
    • 한국농공학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.73-84
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    • 2002
  • Nominal shear strength of concrete beam is the combined strength of concrete shear strength and steel shear strength in current design code. But Torsional moment strength of concrete is neglected in calculation of the nominal torsional moment strength of reinforced concrete beam in current revised code. Tensile stress of concrete strut between cracks is still in effect due to tension stiffening effect. But the tensile stresses of concrete after cracking are neglected in bending and torsion in design. The torsional behavior is similar to the shear behavior in mechanics. Therefore the torsional moment strength of concrete should be concluded to the nominal torsional moment strength of reinforced concrete beam. To verify the validity of the proposed model, the nominal torsional moment strengths according to CEB, two ACI codes(89, 99) and proposed model are compared to experimental torsional strengths of 55 test specimens found in literature. The nominal torsional moment strengths by the proposed model show the best results.

안전한 설계를 위한 철근콘크리트 부재의 최소비틀림철근비 (Minimum Torsional Reinforcement Ratio of Reinforced Concrete Members for Safe Design)

  • 김강수;이득행;박민국;이정윤;주현진
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.641-648
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    • 2013
  • 현행 설계기준들에서는 비틀림모멘트를 받는 철근콘크리트 부재의 취성적인 파괴를 방지하기 위하여 최소비틀림철근비를 규정하고 있다. 그러나, 국내 현행기준 및 ACI318-11에서 규정하고 있는 최소비틀림철근비 산정식은 종방향 최소철근비, 공간트러스모델의 역학적 평형관계 및 여유강도 확보 등의 측면에서 불합리한 문제점들을 내포하고 있다. 따라서, 이 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 보다 합리적이고 충분한 강도여유율을 확보할 수 있는 최소비틀림철근비 산정식을 제안하였다. 또한, 제안식을 기존실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 제안모델이 모든 대상실험체들의 최소비틀림철근비를 안전측으로 평가하는 것을 확인하였다.

유효 묻힘 깊이와 콘크리트 강도를 고려한 후설치 앵커의 설계식 평가 (Design Evaluation of the Post-installed Anchor considering Effective Embedded Depth and Concrete Strength)

  • 허무원;채경훈;원재식;박태원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.13-20
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    • 2021
  • 후설치 앵커는 기존 콘크리트 부재에 구조 및 비구조 부재를 접합시키는 구조재료로 그 사용빈도가 점점 증가하고 있다. 하지만, 실제 현장에서 내부 철근 및 시공오류로 성능저하가 일어나는 경우가 종종 발생하고 있어 그 성능평가 과정이 필요하다. 본 연구에서는 비틀림 제어 확장형 후설치 앵커 성능을 평가하기 위하여 모재 콘크리트 압축강도와 유효 묻힘깊이를 변수로 한 단일앵커 인발시험을 수행하였다. 실무에서 가장 많이 쓰이는 M10과 M20의 인발강도 시험을 수행한 결과, M10 및 M20앵커 모두 변동계수 15% 이내 값을 가지고 있어 KCI 2012에서 제시하는 신뢰도를 모두 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 묻힘깊이 및 콘크리트 강도가 인발강도에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 영향 계수를 확인하기 위하여 기존 유사연의 결과 및 본 연구 결과를 바탕으로 후설치앵커의 설계식을 수정 제안하여 그 결과를 비교하였다.

순수비틀림을 받는 프리스트레스트 콘크리트 보의 비틀림 강도 예측 (Prediction of the Torsional Strength of PSC Beams Subjected to Pure Torsion)

  • 박지선;이정윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.179-184
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    • 2002
  • The evaluation equation of torsional moment for prestressed concrete members in ACI 318-95 ignores the contribution of concrete, T$_{c}$. Several research indicates that the current ACI code is not successful in predicting the observed torsional moment of the PSC beams with reasonable accuracy. This paper proposes an evaluation equation of torsional moment taking into account the inter-effects between concrete and torsional reinforcement on the torsional resistance of the PSC beams. According to the comparison with the 31 test results, the torsion equation in ACI code underestimated or overestimated the real torsional moment of prestressed concrete beams. On the other hand, the proposed torsional equation is shown to be in a good agreement with experimental results.s.

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순수비틀림을 받는 철근콘크리트 보의 비틀림 강도 예측 (Prediction of the Torsional Strength of RC Beams Subjected to Pure Torsion)

  • 박지선;이정윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.247-252
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    • 2002
  • The evaluation equation of torsional moment for reinforced concrete members in ACI 318-99 ignores the contribution of concrete, T$_{c}$. Several research indicates that the torsional moment of concrete is in effect, specially for the members in which the longitudinal and transverse reinforcement content is small. This paper proposes an evaluation equation of torsional moment taking into account the contribution of concrete. According to the comparison with the 66 test results, the torsion equation in ACI code underestimated or overestimated the real torsional moment of reinforced concrete beams. On the other hand, the proposed torsional equation is shown to be in a good agreement with experimental results.s.

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ACI 318-02 기준으로 설계된 철근콘크리트 보의 비틀림 강도 검토 (Torsional Strength of RC Beams Designed according to ACI 318-02 Building Code)

  • 이정윤;김상우;황현복;김지현;박지선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.255-258
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    • 2005
  • The current ACI design code does not take into account the contribution of concrete for the torsional moment of reinforced concrete(RC) beams subjected to pure torsion. This code is not capable of evaluating the inter-effects between concrete and torsional reinforcement on the torsional resistance of the RC beams. In this study, 9 RC beams subjected to pure torsion were tested. The main parameter of the beams was the amount of torsional reinforcement and the angle of twist. Test results indicated that the current ACI code over-estimated the torsional strength of RC beams that had larger amount of torsional reinforcement.

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3차원 스트럿-타이 모델을 이용한 순수 비틀림을 받는 보의 강도예측 (Strength Prediction of RC Beams Subjected to Pure Torsions Using 3-D Strut-Tie Models)

  • 박정웅;윤영묵
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.409-412
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    • 2003
  • ACI design code is not capable of evaluating the inter-effects between concrete and torsional reinforcement on the torsional resistance of the reinforced concrete beams. In this study, the failure strengths of the ten reinforced concrete beams subjected to pure torsion were evaluated using 3-dimensional strut-tie models. The analysis results obtained from the present study were compared with those obtained from the ACI design code. The comparison showed that the accuracy and performance of the present method were better than the ACI design code. Thus, the method implementing a 3-dimensional strut-tie model can be possibly applied to the analysis and design of the reinforced concrete beams subjected to pure torsion as a rational design method.

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설계변수에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도산정모형 (Strength Prediction Model of Interior Flat-Plate Column Connections according to Design Parameters)

  • 이도범;박홍근;이리형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.405-414
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    • 2006
  • 기둥단면형상, 중력하중, 슬래브 경간길이와 같은 설계변수에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 거동특성을 분석하기 위하여 기존의 강도모형을 검토하고 비선형유한요소해석을 실시하였다. 기존 강도 모형은 위험단면에서의 전단응력분포를 가정함에 있어서 다양한 설계변수의 영향을 고려하지 못하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확하게 예측하지 못하였다. 비선형유한요소해석 결과, 하중가력방향과 평행한 기둥폭이 길어질수록 위험단면 측면에서 비틀림 전단을 받는 유효영역과 측면최대전단강도가 줄어들어 접합부의 강도가 큰 폭으로 감소한다. 중력하중은 접합부 위험단면에 부모멘트를 재하시키므로 측면의 최대전단응력을 감소시키며 접합부의 강도와 연성도를 줄어들게 한다. 중력하중이 재하되지 않은 경우, 경간길이가 길어질수록, 위험단면의 강성이 줄어들어 접합부의 강도와 연성도가 증가한다. 반면, 중력하중이 상대적으로 크게 재하된 경우, 경간길이가 짧을수록 접합부 강도가 증가하는데, 이는 동일한 크기의 전단력이 위험단면에 재하된다 하더라도 경간의 길이가 길어질수록 접합부 주변의 부모멘트로 인한 영향을 더 크게 받기 때문이다. 이와 같은 설계변수의 영향을 고려하여 접합부 강도를 산정하기 위하여 유효최대전단응력값을 제안하였으며 이 값을 사용하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 산정할 경우, 기존 강도평가방법보다 정확한 예측이 가능함을 수치해석과의 비교를 통하여 검증하였다.

Wall Column을 적용한 플랫플레이트 접합부 강도발현에 관한 연구 (A Study on Strength of Plat-Plate Wall-Column Connections)

  • 이도범;박홍근;이리형
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.257-266
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    • 2006
  • 최근 공기단축, 낮은 층고, 자유로운 평면계획 등의 많은 장점을 가지는 플랫플레이트 구조형식이 고층주거건물의 구조형식으로 많이 사용되고 있다. 특히 국내에서 건설되고 있는 플랫플레이트 구조시스템은 횡력에 대한 저항성을 크게 하기 위하여 기둥의 단면이 매우 크며 직사각형 형태를 가지는 벽기둥(wall-column)을 사용하는 경우가 많으므로 접합부 강도산정모형에서는 이러한 기둥의 형태적 요소를 적절히 반영해야 한다. 기둥단면형상에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 거동특성을 분석하기 위하여 기존의 강도모델을 검토하고 비선형 유한요소해석을 실시하였다. 기존 강도모델은 위험단면에서의 전단응력분포를 가정함에 있어서 기둥단면형상의 영향을 고려하지 못하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확하게 예측하지 못하였다. 비선형 유한요소해석 결과, 하중가력방향과 평행한 기둥폭이 길어질수록 위험단면 측면에서 비틀림 전단을 받는 유효영역과 측면 최대전단강도가 줄어들어 접합부의 강도가 큰 폭으로 감소한다. 따라서 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확히 산정하기 위해서는 하중가력방향과 평행한 기둥폭의 길이($c_1$)이 접합부 거동에 미치는 영향을 적절히 반영해야 할 것이다.

필로티형 고층 RC건물의 비선형시간이력해석 (Non-linear Time History Analysis of Piloti-Type High-rise RC Buildings)

  • 고동우;이한선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.35-43
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    • 2009
  • 강한 지진에 대한 필로티형 고층 철근콘크리트 건물의 거동을 묘사하기 위한 해석기법의 개발과 성능평가를 위해, 상부벽식 하부 골조형식인 필로티형 건물에 대한 1/12축소 진동대 실험결과와 OpenSees를 이용하여 실험모델에 대한 비선형 시간이력해석을 수행한 결과를 비교하였다. 하부골조 형식은 모두 골조로 이루어진 형태(BF)와 전단벽이 한쪽 외부골조에 치우쳐 비틀림이 발생하는 형태(ESW)의 실험체에 대해 해석연구를 수행하였다. 철근과 콘크리트의 응력-변형률관계를 정의한 후 이를 단면에 이식시킨 섬유모델을 통해 비선형거동을 나타내도록 하였으며, 벽체는 MVLEM모델을 이용하였다. 해석결과 본 논문에서 제시한 비선형 모델은 필로티층의 거동(예를 들면 필로티층의 항복강도와 강성 상부구조물의 흔들림, 거동, 그리고 축력의 변화에 따른 축강성과 전단강성의 변화)을 비교적 정확하게 묘사하였다. 그러나 MVLEM으로 벽체의 비선형거동을 구성한 결과 거시거동은 실제 모델을 잘 따랐으나, 비틀림이 주된 진동주기일 때 발생하는 벽체 횡강성의 급격한 증가와 Warping현상으로 인해 코너기둥에 발생하는 과도한 인장력은 제대로 반영하지 못하였다. 비선형 해석으로 설계부재력을 구할 경우 실제보다 약 $20{\sim}30%$ 작게 나타났는데, 이는 실험과 해석방법의 차이때문에 발생한 것으로 보이며, 비선형 거동이 과도하게 발생한 수준의 지진에 대해서는 필로티형 건물의 거동특성을 충실히 나타내었다.