• 제목/요약/키워드: 콘크리트 소성

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인공경량골재의 입도에 따른 고강도 경량콘크리트의 강도변화에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Strength Variations of High-strength Lightweight Concrete According to Grain-size of Artificial Lightweight Aggregate)

  • 김성칠;박기찬;최형욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.209-217
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    • 2011
  • 최근 구조물들이 대형화됨으로써 보통 콘크리트를 사용할 경우 강도 및 내구성에 비하여 중량이 크다는 결점으로 인해 콘크리트 구조물의 설계 및 시공의 안정에 제약을 주게 된다. 이러한 결점을 개선하기 위해서는 자중이 작고 강도가 큰 경량콘크리트가 요구되나, 국내에서는 실용화를 위한 연구가 아직 미비한 실정에 있다. 일반적으로 고온에서 소성시켜 제조된 인공골재는 골재가 팽창되어 내부에 무수한 기포를 가지게 된다. 따라서 골재의 크기에 따라 이들의 기포가 경량콘크리트 비중과 강도에 미치는 영향 연구가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 화력발전소 폐기물과 점토를 고온에서 소성, 팽창시켜 만든 인공경량골재의 입도별 배합설계를 실시하고 실험을 통하여 경량콘크리트의 비중 및 강도변화를 비교 고찰했다. 또한 경량콘크리트의 고강도 발현을 위한 인공경량골재의 최적 입도비를 제안하였다.

축응력 및 횡보강근을 고려한 콘크리트의 전단마찰내력 평가모델 (Shear Friction Strength Model of Concrete considering Transverse Reinforcement and Axial Stresses)

  • 황용하;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.167-176
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    • 2016
  • 이 연구는 다양한 콘크리트에 대해 전단마찰 거동에 의해 지배되는 부재에서 전단전달 기구를 설명하고 합리적인 전단마찰내력을 평가하기 위한 모델을 제안하였다. 제안된 모델의 기본식은 횡보강근과 작용 축응력을 고려하여 소성론의 상계치 이론(Upper-bound theorem)에 기반하여 유도하였다. 콘크리트는 수정 Coulomb 파괴 기준에 의해 완전한 소성 강체로 고려하였다. 콘크리트 유효강도에서 콘크리트 종류와 최대 골재 크기에 따른 영향을 적용하기 위해 Yang et al.의 압축 응력-변형률 모델과 CEB-FIP의 인장 응력-변형률 모델을 적용하였다. 이 응력-변형률 모델들을 이용한 완전 소성모델로의 변환을 통하여 유효압축강도계수, 유효강도비 그리고 콘크리트 마찰각을 간단한 식으로 일반화 하였다. 제시된 전단마찰내력 모델은 기존 연구에서 제시된 모델과 함께 91개의 직접전단 실험결과와 비교하였다. 그 결과로 이 연구에서 제시된 모델은 콘크리트 종류, 횡보강근 양 그리고 작용 축응력을 고려하여 전단마찰내력을 평가할 수 있었으며, 예측값에 대한 실험값의 비의 평균과 표준편차가 각각 0.95, 0.15로서 기존 식들에 비해 더 정확한 결과를 얻을 수 있었다.

배수갑문 기초콘크리트 균열원인 분석 (A Cause Analysis for the Cracks on the Footing in Drainge Lock)

  • 장동일;채원규;이명구;김광일;손영현
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1999년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.293-296
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    • 1999
  • 콘크리트에서 발생되는 균열은 구조물의 내구성뿐만 아니라 구조물의 안전성에도 악영향을 미치게 하며, 경우에 따라서는 사회적인 문제로까지 대두되기도 한다. 콘크리트의 균열은 크게 굳지 않은 콘크리트와 경화콘크리트에서 발생될 수 있는 균열로 나눌 수 있다. 굳지 않은 콘크리트에서 발생될 수 있는 균열요인으로는 대표적으로 콘크리트의 초기동결, 소성침하, 거푸집 및 동바리의 조기제거 등을 들 수 있고, 경화콘크리트에서는 물리ㆍ화학적요인, 열적요인, 구조적요인 등을 들 수 있다. 이러한 여러 가지의 균열요인 중에서 최근들어 열적요인에 해당되는 매스콘크리트의 온도균열 문제가 자주 대두되고 있는 실정이다. (중략)

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철근콘크리트 교각의 성능보장설계를 위한 휨 초과강도 (Flexural Overstrength of Reinforced Concrete Bridge Columns for Capacity Design)

  • 이재훈;고성현;최진호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.85-97
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    • 2006
  • 성능보장설계는 교각이 완전한 소성회전성능을 발휘할 때까지 다른 구조요소들과 교각 자체가 취성파괴 되지 않도록 설계하여 교량 전체 시스템의 연성파괴를 보장하기 위한 것으로서, 현행 도로교설계기준에는 명시적으로 규정되어 있지 않으나 대부분의 외국 교량내진설계기준에 채택되어 있다. 성능보장설계에서는 철근콘크리트 교각의 휨 초과강도를 구하고 이를 변환한 전단력을 교각, 기초, 말뚝에 작용하는 횡하중 설계전단력으로 결정하여 교각의 전단설계, 기초설계, 말뚝설계를 수행하도록 규정한다. 이 때 교각의 최대 소성모멘트를 결정하는 방법은 설계기준별로 각기 다른데, 이는 각 국의 재료 시공환경이 다르기 때문이다. 본 연구에서는 국내에서 사용하는 철근의 인장강도 측정치 3,407개와 콘크리트 압축강도 측정치 5,405개의 분석을 통하여 재료 초과강도계수를 제안하였고, 이를 적용하여 휨 초과강도를 결정하는 방법을 제시하였으며, 1,500개의 교각단면에 대한 모멘트-곡률 해석을 수행한 후 통계분석을 통하여 우리나라 실정에 적합한 초과강도계수를 제안하였다.

철근콘크리트 보-기둥 접합부 철근의 뽑힘 평가 (Evaluation of Steel Pull-Out of Reinforced Concrete Beam-Column Joints)

  • 우재현;박종욱;김병일;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.833-841
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    • 2010
  • 이 연구에서는 5개의 철근콘크리트 보-기둥 접합부 실험을 분석하였다. 연구의 주목적은 접합부에 인접한 보의 소성힌지의 영향으로 인한 부착 감소로 발생하는 보 주인장철근 미끄러짐에 따른 접합부 내력 및 연성을 평가하는 것이다. 또한 보 주인장철근량을 변수로 하여 접합부 내력 및 연성에 미치는 영향을 평가하였다. 실험 결과에 의하면 접합부의 전단강도비 $V_{j1}/V_{jby}$가 감소할수록 인접한 보의 소성힌지의 변형률 침투현상은 증가하는 것으로 나타났다. 주인장철근의 미끄러짐은 구간별로 다르게 나타났으며 주인장철근 뽑힘 현상은 접합부 전단강도비 $V_{j1}/V_{jby}$와 관계없이 비슷하게 나타났다. 이것은 주인장철근 뽑힘 현상이 변형률 침투현상만이 아닌 인접한 보의 소성힌지의 축변형에도 영향을 받기 때문이다.

철근콘크리트 구조물의 내진설계를 위한 할선강성해석법 (Secant Stiffness Analysis Method for Earthquake Design of Reinforced Concrete Structures)

  • 박홍근;김창수;엄태성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.985-988
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    • 2008
  • 철근콘크리트 구조물의 비탄성 내진설계를 위하여 할선강성을 사용한 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 기존의 탄성해석과 동일한 보-기둥 요소 및 면요소를 사용하여 구조물을 모델링하며, 비탄성거동의 영향을 반영하기 위하여, 비탄성변형이 예상되는 부재에 탄성강성 대신 할선강성을 사용한다. 할선강성을 사용하는 부재의 분포와 할선강성의 크기는 설계자가 의도하는 구조물의 소성메커니즘과 설계목표연성도에 의하여 결정된다. 이 구조해석모델에 대한 선형해석을 통하여 부재의 비탄성 설계강도를 직접 결정하고, 할선강성해석으로부터 구한 절점변위를 이용하여 할선강성보의 변형을 소성힌지에 발생된회전변형으로 변환한 후 소성변형에 대한 안전성을 평가한다. 제안된 방법을 이용하여 2차원 모멘트골조및 이중골조에 대한 내진설계를 수행하였으며, 3차원 골조에도 적용하였다.

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횡하중에 대한 휨재의 부모멘트 재분배 (Redistribution of Negative Moments in Beams Subjected to Lateral Load)

  • 엄태성
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.731-740
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    • 2011
  • KCI 2007, ACI 318-08에 제시된 모멘트재분배 방법은 등분포 중력하중을 받는 연속 휨재에 대하여 검증된 방법이다. 횡하중에 의한 모멘트재분배 및 비탄성 거동은 중력하중과 전혀 다른 메커니즘을 발생된다. 이 연구에서는 기초역학에 근거하여 중력하중과 횡하중을 받는 철근콘크리트 모멘트골조의 보에 발생되는 모멘트재분배와 소성변형의 관계를 정량화하고, 이로부터 보의 소성변형능력에 근거한 모멘트재분배 설계법을 제안하였다. 제안된 모멘트재분배비는 KCI 2007, ACI 318-08 등 기존 설계기준과 마찬가지로 극한한계상태의 단면해석으로 결정되는 철근의 인장변형률로 정의된다. 또한 모멘트재분배비는 경간, 철근비, 단면강성, 변형경화 거동에 의하여 영향을 받는다. 제안된 방법을 사용하여 탄성해석으로 구한 설계모멘트를 재분배시키는 설계 가이드라인 및 예제를 제시하였다.

반복하중을 받는 콘크리트의 재하속도 의존 점소성-손상 모델 (Rate-dependent Viscoplastic-Damage Model of Concrete under Cyclic Loading)

  • 송하원;임현우;김인순
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.468-473
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    • 1998
  • The objective of this paper is to develop a consistent algorithm for the finite element analysis for behavior of concrete under cyclic loading using viscoplastic-damage model. For modeling the behavior of concrete under cyclic loading, consistent algorithms of rate-dependent viscoplastic-damage are employed with a Willam-Warnke 5-parameter failure criterion which can consider the softening behavior of concrete and consistent tangent moduli are derived. Using finite element program implemented with the developed algorithms, the algorithms are verified and the behaviors of concrete under cylic loading are simulated and compared with experimental data.

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주기하중을 받는 철근 콘크리트 소성 모델 (Plasticity Model of RC under Cyclic Load)

  • 박홍근;강수민;신영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.451-454
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    • 1999
  • An existing plasticity model using multiple failure criteria is modified to describe the behavior of reinforced concrete planar members under cyclic load. Multiple failure criteria are used to define both isotropic damage of compressive crushing and anisotropic damage of tensile cracking. A numerical method is developed to define multi-directional and non-orthogonal crack directions. The material model is implemented in the finite element analysis and verified by comparison with existing experiments of reinforced concrete shear wall.

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