• Title/Summary/Keyword: 콘크리트 파괴 거동

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Structural Behavior of RC Beams Strengthened with Steel Plates (강판 휨보강된 철근콘크리트보의 구조적 거동)

  • 오병환;조재열;강동옥
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.5
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    • pp.233-244
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    • 1997
  • 구조적으로 손상을 입은 구조물들에 대한 보강방법으로 강판, 카본쉬트, 아라미드섬유쉬트 등을 이용한 접착공법이 최근 들어 많이 사용되고 있으며 그 중 가장 널리 Tm이는 방법은 강판접착공법이다. 강판접착공법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 오고 있으나, 보의 구조적 거동에 영향을 미치는 다양한 인자들의 영향이나 강성, 파괴양상등에 미치는 영향들에 대해서는 체계적인 평가가 이루어지지 않은 실정이며 특히 강판접착공법에서 파괴에 큰 영향을 미치는 박리하중에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일련의 철근콘크리트보부재를 대상으로 하여 주요실험변수로 선행하중의 크기, 강판의길이, 강판의 두께, 앵커볼트의 간격과 유무, 강판의 층수, 측면보강높이를 실험변수로 하여, 휨인장에 대해 강판잡착공법을 적용하여 포괄적인 실험을 수행하였다. 3등분점하중법의 실험결과를 이용하여 처짐, 인장 및 압축 철근의 변형도, 콘크리트와 강판의 변형도를 분석하였고, 이를 토대로 파괴양상과 파괴하중을 분석하였다.

Non-Linear Fracture Analysis of Concrete Composite (콘크리트 복합체의비선형 파괴해석)

  • 김상철
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.4
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    • pp.187-196
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    • 1997
  • 시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

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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A Parameter Study on the Shear Failure Behavior of Post-installed Set Anchor for Light Load (저하중용 후설치 세트앵커의 전단파괴거동에 관한 매개변수 연구)

  • Um, Chan-Hee;Yoo, Seung-Woon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.3
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    • pp.55-63
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    • 2015
  • Post-installed concrete set anchors are installed after the concrete hardened. These anchors increasing usage in development of construction equipment and flexible construction. The anchor loaded in shearing exhibits various failure modes such as steel failure, concrete failure, concrete pryout, depending on the shear strength of steel, the strength of concrete, edge distance and anchor interval, etc,. In this study, the objective is to investigate the effects of the variations like anchor embedment depth, edge distance and concrete strength on experimental and finite element analysis of shear failure behavior of post-installed concrete set anchor for light load embedded in concrete. The results of embedment depth experiments show that concrete strength has much affection on the shallow embedment depth. Concrete strength has no much affection with anchor interval and edge distance parameter and both experimental results occurred same failure mode. By comparing the experimental results that occurred steel failure mode show that as strong as concrete strength are the displacement results are small.

Fracture Analysis of Concrete Structures using Boundary Element Method (경계요소법에 의한 콘크리트 구조물의 진행성 파괴해석)

  • 송하원;전재홍
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.4
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    • pp.127-134
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    • 1996
  • This paper is about a progressive fracture analysis of concrete by boundary element method. From both displacement boundary integral equation and traction boundary integral equation of solids with cracks, a boundary integral equation for crack problem is derived. For the analysis of progressive fracture of concrete, fracture process zone is modelled based on Dugdale-Barenblatt model with linear tension-softening curve. By using the boundary element modeling, the progressive fractures of concrete beam and compact-tension specimens with various loading conditions are analyzed and compared with experiments. The analysis results show that the technique in this paper can predict the maximum strength and the nonlinear behavior of concrete including post-peak behavior.

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A study on the Properties for Structural Behavior of High-Performance Concrete Filled Square Steel Tube Columns -The Behavior Properties by Loading Conditions- (고성능 콘크리트를 충전한 각형강관 기둥의 구조적 거동 특성에 관한 연구 -재하조건별 거동특성-)

  • Park, Jung Min;Lee, Sung Jo;Kim, Wha Jung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.10 no.2 s.35
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    • pp.177-186
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    • 1998
  • The concrete filled steel tubular column have to superior in compressive load carrying capacity, compared with same section typed hollow steel tube column, and have many excellent structural properties, such as stiffness improvement by filled concrete, improvement of ductility by reinforced effect of local buckling, and the like. However, it has not clear the effect of interaction between steel tube and filled concrete, stress portion ratio and fracture mechanism of concrete. This study investigated to structural properties for high strength concrete filled steel tube column by loading conditions through a series of experiments. Especially, this study investigated the properties of structural behaviors for concrete filled steel tube column stress ratio by loading conditions and failure mechanism of filled concrete.

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An Experimental Study on the Fracture Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Structures (강섬유보강콘크리트의 파괴거동에 관한 실험적 연구)

  • Chang, Dong-Il;Kawk, Jong-Hyun;Chai, Won-Kyu
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.11 no.3
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    • pp.19-27
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    • 1991
  • In this paper, fracture tests were carried out in order to investigate the fracture behavior of SFRC (Steel Fiber Reinforced Concrete) structures. Thirty six SFRC beams were used in this test. The relationships between loadings, strains, and mid-span deflections of the beams were observed under the three point loading system. From the test results, the effects of percentage of fiber by volume, the fiber aspect ratio and the initial crack depth ratio on the concrete fracture behavior were studied, and the stress intensity factors, the thoughness index, and the flexural strength of SFRC beams were calculated. According to the regression technique, some empirical formulae for predicting the flexural strength of SFRC beams were also suggested.

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Experimental Study on the Material Characteristics and Flexural Behavior of Ultra High-Strength Concrete (초고강도 콘크리트의 재료특성 및 휨 거동에 관한 실험적 연구)

  • 장영일;이호범;변근주
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.4 no.2
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    • pp.111-118
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    • 1992
  • 본 연구는 실리카흄을 혼화재료로 사용하여 1200kg/$ extrm{cm}^2$정도의 초고강도 콘크리트를 제조하였으며 이에 대한 재료특성을 실험 및 보부재의 휨거동을 실험을 실시 비교 분석하였다. 재료특성 실험으로는 기본적인 강도 시험, 파괴음 측정에 의한 AE실험 그리고 수은압입법에 의한 세공실험을 실시하였다. 초고강도 콘크리트의 재료특성치는 ACI 363의 고강도 콘크리트 재료특성 결가보다 크게 나타났으며 압축강도와 미세공극량은 선형적으로 비례하였다. 보부재의 휨특성을 파악하기 위해 인장철근비 변화, 전단보강근의 유무 및 철근 표면형상의 변화 등을 실험인자로 하였으며 각각의 현상을 비교분석함으로써 균열성상에 따른 하중-변위 관계, 중립축 이동에 따른 부재거동 및 응력블록의 변화에 관하여 비교 고찰하였다. 초고강도 콘크리트 사용한 보부재의 경우 중립축 상승으로 단면의 압축영역은 매우 작아져 급격히 압축파괴되는 경향을 보였으며 응력블록 형태는 삼각형의 분포를 보였다.

Fracture Property of Concrete on Spherical and Flat Nose Shape Projectile Impact (반구형과 평탄형 선단 비상체의 충돌을 받는 콘크리트의 파괴특성)

  • Lee, Sang-Kyu;Kim, Gyu-Yong;Kim, Hong-Seop;Son, Min-Jae;Nam, Jeong-Soo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.6
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    • pp.98-105
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    • 2016
  • In this study, projectiles with 2 kinds of nose shape: spherical and flat were impacted into normal concrete and fiber reinforced concrete panels. The fracture depth and form, crater diameter, tensile strain at rear face were evaluated. It was confirmed that smaller projectile nose areas resulted in deeper penetrations associated with concentrated impact forces and small front-face crater diameters in impact test. Conversely, larger projectile nose areas resulted in shallower penetrations and larger front-face fracture diameters. Similar front-face failure and strain distribution relationships based on the projectile nose shape were observed for normal and fiber-reinforced concrete although the rear-face tensile strain and scabbing were significantly reduced by the fiber reinforcement. In addition, a direct relationship was confirmed between the penetration depth based on the projectile nose shape and the tensile strain on the rear face. Thus the impact strain behavior is required to predict the scabbing behavior with penetration depth.

Bond Splitting Strength and Behavior of GFRP Reinforcement with Roughened Surface (거친표면 GFRP 보강근의 쪼갬부착파괴강도 및 거동 고찰)

  • Moon, Do-Young
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.2
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • In this experimental study, bond splitting strength and behavior were evaluated through pull-out tests. The tests were conducted on a GFRP rebar with roughened surface which was produced by Canadian manufacturer. The used variables in this study were rebar diameter, cover depth and compressive strength of concrete. For each variable, five specimens were made and tested to obtain good results. The bond splitting behavior was investigated from the relationship of pull-out force and slip. The experimental bond splitting strength was compared with the predicted strength obtained from the equations presented by some researchers. The results of the comparison demonstrated that the strength could be predicted well by using the Harajli et al's equation.