• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.23 no.2
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• pp.185-193
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• 2011

In the present study, a unified shear design method was developed to evaluate the shear strength of concrete beams with and without FRP shear reinforcement. The contributions of FRP and concrete on shear strength were defined separately. By comparing the current design method calculated results with the existing test results, it was found that Triantafillou model shows a reliable prediction of FRP effective strain and FRP shear strength contributions. The concrete shear strength contribution was defined by the strain-based shear strength model developed in the previous study. The shear strength of concrete compression zone was evaluated based on the material failure criteria of the concrete subjected to the compressive normal and shear stresses. The proposed strength model was verified by comparing its prediction results to prior test results. The comparisons showed that the proposed method accurately predicts the strengths of the test specimens for both FRP shear reinforced and unreinforced concrete beams.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.5 no.1
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• pp.103-113
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• 1993

일반적으로 스터럽이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도는 콘크리트 압축강도, 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이에 좌우된다는 것이 많은 연구를 통하여 밝혀지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보의 거동 및 전단강도 특성을 분석하기 위하여 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이를 변수로 두고 총 22개의 단철근 보 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과는 ACI규준식, Zsutty식 및 Bazant & Kim식의 예측값들과 함께 비교, 분석되었는데, ACI 규준식은 주철근비 및 전단스팬비의 효과를 과소평가할 뿐만 아니라 유효깊이가 915mm인 큰 보의 경우 안전측이 아니어서 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. Zsutty식은 주철근비의 효과를 적절하게 평가하는 것으로 나타났으며, Bazant & Kim 식은 유효깊이 증가에 따른 전단강도 감소 경향을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한, 다른 연구자들의 실험치와 비교, 분석해본 결과 주철근비 및 전단스팬비의 효과는 콘크리트 압축강도 수준에 따라 큰 변화가 없는 것으로 판단된다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.73-82
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• 2001

본 연구는 실험적 방법과 해석적 방법을 통하여 반복하중을 받는 ├형 철근콘크리트 접합부의 전단특성을 파악함을 목적으로 한다. ├형 접합부는 고강도 재료의 사용으로 인한 체적의 감소 뿐만 아니라, 지진발생 시 반복하중의 작용으로 인한 변동축력 등으로 , 구조적으로 취약한 부분이 될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 ├형 접합부의 전단특성을 파악하기 위하여 기동축력, 콘크리트 압축강도, 접합부 전단보강근비를 변수로 한 12개의 실험체를 제작하여 가력실험을 수행하였다. 또한, 유한요소 해석을 수행하여 본 실험결과와의 비교 검토를 통하여 타당성을 검토한 후, 기둥축력과 콘크리트 압축강도의 변화에 대한 변수해석을 통하여 접합부의 전단강도에 미치는 변수는 영향을 파악하였으며, 실험에 의한 실험체의 전단내력을 기존에 제안된 AIJ, ACI 규준 등과 비교 검토하였다. 본 연구의 결로부터 기둥축력과 콘크리트 압축강도가 ├형 철근콘크리트 접합부의 전단강도에 미치는 영향을 확인하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.5 no.2
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• pp.151-161
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• 1993

본 논문은 전단철근을 갖지 않는 비교적 짧은 지간의 철근콘크리트 보에서 전단특성을 규명하고 균열전단강도와 극한전단강도를 예측하기 위한 것으로 총30개의 보를 4 series로 나누어 실험을 수행하였다. 실험의 변수는 콘크리트의 강도, 전단지간-유효높이의 비, 인장철근량등이며, 실험과정을 통해 파괴형상, 처짐, 전단강도등을 측정하였다. 실험결과로부터 콘크리트의 강도가 커지고 철근량이 많아질수록, 그리고 전단지간이 짧아질수록 철근콘크리트 보의 균열 및 극한전단강도가 증가됨을 밝혔다. 또한, 실험성과를 회귀분석하여 균열전단강도와 극한전단강도 추정식을 제안하였다. 제안된 추정식에 의한 계산값과 실험성과를 비교 검토하여 그 상관성을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.345-352
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• 1999

철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 크리효과는 다른 각종 강도에 대한 크기효과에 비해 현저히 나타난다는 것이 많은 실험적 연구로부터 입증되었으며, 이를 배경으로 세계 여러 나라의 전단강도에 대한 설계 기준식들이 전단강도의 크리효과를 반영하고 있는 실정이다. 그러나, 철근콘크리트 구조물이 점점 대형화됨으로써 이와 같은 설계 기준식의 실험적 검토는 사실상 불가능하게 될 것이다. 본 연구에서는 파괴역학에 근거한 비선형 유한요소프로그램을 이용하여 전단보강철근이 없는 대형 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 크기 효과를 재현해 보았다. 또한, 해석 및 실험결과를 이용하여 크기효과가 고려된 몇 가지 대표적인 전단강도식과 비교하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.26 no.2
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• pp.189-199
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• 2014

Currently, in the precast concrete construction, Precast Concrete (PC) and Cast-In-Place (CIP) concrete with different concrete strengths are frequently used. However, current design codes do not specifically provide shear design methods for PC-CIP hybrid members using dual concrete strengths. In the present study, simply supported composite beams with shear reinforcement were tested. The test variables were the area ratio of the two concretes, spacing of shear reinforcement, and shear span-to-depth ratio. The shear strengths of the test specimens were evaluated by current design codes on the basis of the test results. The results showed that the shear strength of the composite beams was affected by the concrete strength of the compressive zone and also proportional to the flexural rigidity of un-cracked sections. Furthermore, the contribution of shear reinforcements varied according to the concrete strength of the compressive zone.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.20 no.2
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• pp.257-267
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• 2008

Results of seventy-seven specimens tested by this study and previous research were collected and evaluated to propose the flexural strength and shear strength for flexural members with steel fiber concrete. For strength evaluation, structural parameters such as compressive strength, steel fiber content, tensile reinforcement ratio, and shear span to effective depth ratio are involved. The proposed equations for flexural and shear strength are regarded to give a good prediction for the strength of steel fiber reinforced composite and/or RC beams to compare with equations by previous researchers. Especially, the proposed shear strength equation in this study shows the lowest the mean value, the coefficient of variation and the error ratio among predictions by several equations. Therefore, equations for shear strength and flexure strength, which are proposed in this study are to be useful measure to predict the actual behavior and failure mode of steel fiber reinforced composite beams.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.26 no.4
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• pp.533-543
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• 2014

Currently, composite construction of prestressed Precast Concrete (PC) and Cast-In-Place (CIP) concrete with different concrete strengths are frequently used in the modular construction. However, current design codes do not clearly define shear design methods for such composite beams. In this present study, simply supported prestressed PC-CIP composite beams without vertical shear reinforcement or only with horizontal shear reinforcement were tested to evaluate the effect of prestressing on the shear strength and the shear design method for such composite members. The test variables were the area ratio of PC and CIP concretes, prestressing force, shear span-to-depth ratio, and shear reinforcement ratio. The results showed that the shear strength was increased by the increase of prestressing force and prestressed PC area, and the decrease of shear span-to-depth ratio.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.13 no.5
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• pp.466-475
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• 2001

The potential shear strength of reinforced concrete beams decreases after flexural yielding due to the decrease of the effective compressive strength of concrete in plastic hinge zone. A truss model considering shear deterioration in the plastic hinge zone was proposed in order to evaluate the ductile capacity of reinforced concrete beams failing in shear after flexural yielding This model can determine the potential shear strength of the beam by using a truss model. The potential shear strength gradually decreases as the increase of the axial strain of member. When the calculated potential shear strength decreases up to the flexural yielding strength, the corresponding rotation angle is defined as the ductile capacity of the beam. The predicted ductile capacity of reinforced concrete beams is shown to be in a good agreement with experimental results.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.6 s.90
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• pp.983-992
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• 2005

The shear failure modes of fiber reinforced polymer(FRP) strengthened concrete beams are quite different to those of the beams strengthened with steel stirrups. When the beams are strengthened with larger amount of FRP composites, the beams normally fail in shear due to concrete crushing before the FRP reaches its rupture strain. In order to predict the shear strength of such beams, the actual rupture strain must be known. The equations previously reported in the technical literature adopt an effective reduction factor for the rupture strain. These equations may not be applicable to FRP strengthened RC beams that are beyond the experimental application limits, because most of these equations are empirical in nature. This paper presents the results of an analytical study on the performance of reinforced concrete beams externally wrapped with FRP composites and internally reinforced with conventional steel stirrups.