KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.5A
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pp.823-832
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2006
To ensure the serviceability requirements of PSC composite girder bridges, it is essential to predict the stresses and deformations of the structure under service load conditions. Stresses and deformations vary continuously with time due to the effects of creep and shrinkage of concrete and relaxation of prestressing steel. The importance of these time-dependent effects is much more pronounced in precast prestressed concrete structures built in stages than in those constructed in one operation. In this paper, time-dependent analyses for PSC composite bridges using 30m standard girders have been conducted considering with the variation of the times of introducing initial prestressing forces and casting concrete. A computer program has been developed for the time-dependent analysis of simple or continuous PSC composite girders and parametric studies are conducted. Based on the numerical results, it is investigated the long-term behaviors of PSC composite girder bridges and discussed the limitations of the current codes for the prestress loss.
Accurate prediction of time-dependent column shortening is essential for tall buildings in both strength and serviceability aspects. The uncertainty associated with assumed values for concrete properties such as strength, creep, and shrinkage coefficients should be considered for the prediction of time-dependent column shortening of tall concrete buildings. In this study, the column shortenings of 41-story tall concrete building are predicted using monte carlo simulation technique based on the probabilistic analysis. The probabilistic column shortenings considering confidence intervals are compared with the actual column shortenings by field measurement. The time-dependent strains measured at tall bearing wall building were generally lower than the predicted strains and the measured values fell within a range ${\mu}-1.64$, confidence level 90%.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.35
no.2
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pp.119-129
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2022
It is essential to control the lateral displacement and differential axial shortening of the vertical elements in high-rise buildings. The differential axial shortening can cause challenges in the serviceability and safety of non-structural and structural elements, respectively. Hence, in this study, the differential axial shortening of the vertical elements and effects of long term behaviors of concrete are analyzed in 120-story high-rise buildings via the construction sequence analysis. Consequently, the axial shortening of the vertical elements is classified into elastic, creep, and shrinkage shortening, and dominant factors to the maximum axial shortening are analyzed. In addition, the serviceability of the non -structural elements is checked with a differential axial shortening at 30 years after completion of construction, and member forces at design and construction stages in girders and outrigger walls are compared.
Ji, Sang-Kyu;Yun, Hyun-Do;Kim, Sun-Woo;Lee, Eon-Young
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.20
no.1
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pp.43-50
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2008
This paper presents experimental and analytical results on the long-term behavior of the reinforced recycled aggregate concrete beams under sustained loading. In this experimental program, three beams with different conditions of aggregates replacement (natural aggregate 100%, recycled coarse aggregate 100%, recycled fine aggregate 50%) were subjected to the sustained flexural loading that was a half of the nominal flexural capacity over a period of 1 year. The beam were designed with net span of 2,000 mm and rectangular cross-section of 170 mm width and 170 mm effective depth. The beams were instrumented and monitored to observe the change in the long-term behavior due to creep and shrinkage of concrete under sustained loading. The predictions of long-term deflection by ACI code, Branson, Mayer, Neville, EMM and AEMM were compared with the experimental results. From the experimental results, the reinforced concrete beams with recycled aggregates showed the same performance as that of a beam with natural aggregate. The proposed method to predict the long-term deflections of reinforced recycled aggregate concrete beams gives a good estimation for experimental results.
To apply the research results to the design and the construction of the high rise buildings, long-term behavior of reinforced concrete structure have been widely studied. However, shoring and reshoring at early ages have not been considered in the most of studies. The removal of forms and shores has been dealt with one construction sequence. i.e. the deformation occurred at the early age before the removal of shore has been neglected. In this paper, two-dimensional frame analysis program for long-term behavior of reinforced concrete was developed. In the developed program, construction sequence including the settlement and the removal of shores is considered to predict axial force variation due to forms ,shores, and time-dependent concrete stiffness. Analysis results show that the time-dependent axial force of shores is reduced, and the redistributed axial force of the interior column is greater than the value by elastic analysis and that of the exterior column is smaller. In order to demonstrate the validity of this program, the test frame was constructed in sequence of the placement of concrete, form removal, reshoring, shore removal, and the application of additional load. The proposed program predicts experimental results well.
Recently, construction of reinforced concrete tall buildings is widely increased according to the improvement of material quality and design technology. Therefore, differential shortenings of columns due to elastic, creep, and shrinkage have been an important issue. But it has been neglected to predict the Inelastic behavior of RC structures even though those deformations make a serious problem on the partition wall, external cladding, duct, etc. In this paper, analysis system for prediction and compensation of the differential column shortenings considering time-dependent deformations and construction sequence is developed using the objected-oriented technique. Developed analysis system considers the construction sequence, especially time-dependent deformation in early days, and is composed of input module, database module, database store module, analysis module, and analysis result generation module. Graphic user interface(GUI) is supported for user's convenience. After performing the analysis, the output results like deflections and member forces according to the time can be observed in the generation module using the graphic diagram, table, and chart supported by the integrated environment.
With consideration of the ongoing construction of high-rise buildings, it is becoming increasingly important to be able to accurately predict the behavior of them on the stage of design, construction and service. Even though many researchers have developed the analysis method to predict the behavior of high-rise buildings, their studies were based on the two dimensional frame structures composed of line elements such as beams and columns. Recently the high-rise buildings with flat-plate system is widely used because of its advantages. In this study a three dimensional analysis method is developed to analyze the behavior of the high-rise buildings with flat-plate system since it is difficult to model the structural systems reasonably with the existing two dimensional analysis method. The analysis method considered the construction sequence including the temporary work such as installation of form, removal of form, installation of shore, and removal of shore. Line elements were used to describe columns, beams, and shores and plate elements were used to model slabs. The creep and drying shrinkage of concrete were also considered to account for the inelastic behavior of concrete.
Kim, Ho-Jin;Jung, Yoong-Hoon;Bae, Je-Hyun;Park, Sun-Gyu
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.8
no.4
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pp.498-505
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2020
Aggregate occupies about 70-85% of the concrete volume and is an important factor in reducing the drying shrinkage of concrete. However, when constructing high-rise buildings, it acts as a problem due to the high load of natural aggregates. If the load becomes large during the construction of a high-rise building, creep may occur and the ground may be eroded. Material costs increase and there are financial problems. In order to reduce the load on concrete, we are working to reduce the weight of aggregates. However, artificial lightweight aggregates affect the interface between the aggregate and the paste due to its higher absorption rate and lower adhesion strength than natural aggregates, affecting the overall strength of concrete. Therefore, in this study, in order to grasp the interface between natural aggregate and lightweight aggregate by type, we adopted a method of measuring electrical resistance using an EIS measuring device, which is a non-destructive test, and lightweight bone. The change in the state of the interface was tested on the outside of the material through a blast furnace slag coating. As a result of the experiment, it was confirmed that the electric resistance was about 90% lower than that in the air-dried state through the electrolyte immersion, and the electric resistance differs depending on the type of aggregate and the presence or absence of coating. As a result of the experiment, the difference in compressive strength depending on the type of aggregate and the presence or absence of coating was shown, and the difference in impedance value and phase angle for each type of lightweight aggregate was shown.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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